"Загадка" солнечных нейтрино с точки зрения полевой теории элементарных частиц. Часть 3.2

Окончание (начало: Загадка солнечных нейтрино ... Часть_3).

9. Взаимодействие электронных нейтрино с морской водой

Как известно, морская вода проводит электрический ток. В морской воде растворены разнообразные соли, молекулы которых диссоциируют на ионы. А ионы являются носителями электрического заряда и будут взаимодействовать с электрическим полем электронного нейтрино. В каждом литре морской воды растворено в среднем 35г солей, в основном NaCl. Кроме того в морской воде также растворены газы: кислород, азот, углекислый, есть места с большим содержанием сероводорода ( Черное море, на глубинах более 200м). К этому можно было бы еще добавить диссоциацию самих молекул воды на ионы H⁺ и OH^-.

Состав части ионов морской воды приведен в таблице 2.

Таблица 2. Ионный состав морской воды.
Где: % - процентный состав в молях на килограмм морской воды, z - электрический заряд иона, n_i - число ионов в кубическом метре морской воды, m - масса иона.

Если эти данные подставить в (63) получим верхний предел энергии, теряемой электронным нейтрино при прохождении 1 метра морской воды:

Добавив плотность потока солнечных электронных нейтрино на поверхности нашей планеты, и в результате получим верхний предел потока энергии, теряемой солнечными электронными нейтрино, при прохождении через 1 метр морской воды:

(75)

(76)

Получилась величина в 1000 раз меньшая, чем в (74), реальная величина будет еще меньше. - Электронные нейтрино значительно более слабо взаимодействуют с морской водой, чем с расплавленной лавой находящейся в мантии Земли. Но даже и в этом случае для полной отдачи кинетической энергии требуется пройти не менее 9284 км морской воды. Получилось расстояние немного меньше диаметра Земли - солнечные электронные нейтрино способны прогревать изнутри планету, целиком состоящую из морской воды и с размерами, близкими к размерам Земли. Но если только она будет достаточно удалена от Солнца, чтобы среднесуточная температура на ее поверхности была отрицательной и планета была целиком покрыта льдом. Со временем на такой планете тоже разовьется вулканическая деятельность - но место вулканов займут гейзеры.

Для того, чтобы получить настоящие значения необходимо для каждого иона учесть его окружение из поляризованных молекул воды, как это было сделано для расплавленной лавы в (74). Здесь также вместо m_i необходимо поставить m_iэфф, а k_i исчезнет, поскольку в начальных данных уже имеется реальная концентрация ионов. В результате получим поток энергии, теряемой солнечными электронными нейтрино, при прохождении через 1 метр морской воды:

(77)

10. Взаимодействие электронных нейтрино с металлами

Металлы, как в твердом, так и в жидком состоянии являются проводниками электрического тока. Проведенные физикой опыты показали, что в создании электрического тока в металлах участвуют только электроны проводимости. При отсутствии внешнего электрического поля, считается, что электроны проводимости в металле могут перемещаться хаотически, как электронный газ. Концентрация электронов проводимости в металле имеет величину того же порядка, что и число атомов в единице объема. Под действием внешнего электрического поля электроны проводимости начинают упорядоченно двигаться, а ионы металла остаются на своих местах в кристаллической решетке. Для выхода электрона за пределы металла необходимо преодолеть работу выхода, величина которой измеряется единицами электрон-вольт (ev).

Поскольку электроны проводимости в металле без наличия достаточной энергии не могут покинуть кристаллическую решетку металла, то они не являются свободными носителями электрического заряда. Под действием внешнего электрического поля электроны проводимости в металле сначала сместятся. Но поскольку покинуть металл они не могут, они создадут свое собственное электрическое поле, которое нейтрализует внешнее электрическое поле и не даст электронам дальше ускоряться (приобретать энергию).

Наличие электронов проводимости в металле еще не делает их свободными - а вот высокая температура (при которой начинается термоэлектронная эмиссия) делает часть электронов свободными. Такие электроны будут забирать кинетическую энергию у солнечных электронных нейтрино.

В общем виде, для каждого электрона металла необходимо учесть его окружение из атомов и иных электронов. Здесь также как в (74) вместо m_i необходимо поставить m_iэфф. В результате получим поток энергии, теряемой солнечными электронными нейтрино, при прохождении через 1 метр металла:

(78)

Параметр n_e/m_eэфф сильно зависит как от вещества, так и от температуры.

Это еще не конец всей статьи - а только конец ее третьей части. Далее смотри: (Загадка солнечных нейтрино ... Часть_4)

Владимир Горунович
27.09.2013