Vědci předpokládají, že do roku 2025 budou schopni určit množství "zemského paliva"

Podrobněji o tom, kde všude vznikají neutrina a také, jak vznikají geoneutrina je zde: http://www.osel.cz/4799-kde-vsude-vznikaji-neutrina.html . Rozpady uranu, thoria a draslíku jsou zodpovědné zhruba za polovinu tepla, které vzniká v nitru Země. Za zbývající část vděčíme čistě přeměně potenciální energie na kinetickou a pak tepelnou. Jelikož je nitro Země tekuté, tak těžší prvky klesají do nitra a lehčí nahoru. Je však jasné, že tento proces by nefungoval, kdyby nitro Země ztuhlo a to by bylo v případě, kdyby nebylo zmíněných radionuklidů.

Pokud někoho problematika zajímá, tak ještě pár článečků o produkci a detekci neutrin: http://ojs.ujf.cas.cz/~wagner/popclan/neutrina/neutrinakozmos.htm , http://www.osel.cz/4839-jak-neutrina-lovit-detektory-neutrin.html a http://www.osel.cz/8017-slunce-bude-i-za-sto-tisic-let-svitit-stejne-jako-ted.html . Vylepšené detekční systémy by mohly zjistit přesný poměr mezi teplem z radionuklidů a přeměny gravitační potenciální energie v tepelnou a později dokonce i přesné rozložení radionuklidů uvnitř zeměkoule. Vyloučily by (nebo potvrdily) některé velmi exotické a spíše hodně nepravděpodobné hypotézy o možných exotických zdrojích tepla v nitru Země.

Chtěl bych se zeptat autora, co myslel tou primordiální (prvotní) energií, která je tu od samého vzniku? A jak se nám tu zachovala? Autoři sice používají název primordiální zdroj, ale vysvětlují v textu článku, co tím mají na mysli. Ten dodatek, který zde autor přidal, se mi zdá dost zavádějící.

Autor zřejmě myslel potenciální energii hmoty, která se při vzniku země uvolnila, přeměnila na teplo a zůstala "uzamčena" v nitru země, protože povrch země ochladl a vytvořil izolaci, kterou tato energie spolu s energií z rozpadu radioaktivních prvků postupně proniká na povrch, což má mimo jiné za následek deskovou tektoniku, která je jednou z podmínek dlouhodobé existence života na zemi. Jakmile množství energie (a tím i teplota v jádru země) poklesne pod kritickou hranici, desková tektonika se zastaví, protože začne být z fyzikálního hlediska efektivnější, aby se teplo dostávalo na povrch vedením namísto dnešní konvekce.

Pokud to myslel takto, tak to je špatně a právě proto jsem psal, že je jeho formulace zavádějící. Objev radioaktivity vyřešil jeden velký problém, který v té době vědci měli. paleontologické a geopaleontologické nálezy v té době začaly ukazovat, že stáří Země není tisíce či desetitisíce let, ale milióny a miliardy. A pak nebylo možné vysvětlit, proč je neustále nitro Země horké. Vzhledem k tomu, že se ví, jakým způsobem se teplo materiálem šíří, tak bylo jasné, že nemohlo tak dlouho vydržet z doby vzniku Země a nebyla známá žádná chemická reakce, která by dokázala tak dlouho být zdrojem tepla. To, co je i v textu toho článku v Nature je, že další hlavní zdroj tepelné energie, je probíhající přeměna potenciální gravitační energie na tepelnou (jde v podstatě o to, že těžší prvky klesají dolů a lehčí nahoru). Tento jev vyplývá ze vzniklé stavby Země a existující potenciální gravitační energie (je tedy primordiální), ale teplo vzniká nyní. Další možností je akrece materiálu a pomalé smršťování Země, které také vede opět k přeměně gravitační potenciální energie v tepelnou. Tyto jevy by však nemohly probíhat, kdyby zemské jádro nebylo tekuté. Proto lze pořád říci, že bez radioaktivních prvků a radioaktivity by již dávno nebylo zemské nitro horké. Jak ukazuje i článek v Nature, tak je struktura a nitro Země stále záhadou (větší než nitro Slunce a hvězd :-)), A zdá se mi, že ani geologové v tom nemají moc jasno. Tím méně já, když nejsem expert na stavbu Země. Co však podle mě jasné je, že bez radioaktivity by bylo zemské nitro chladné.

To je zajímavé, chce se mi říct, že za ty miliardy let už by všechny těžké prvky byli v centru planety (a výkon z tohoto zdroje by byl roven nule), ale klesá-li uran ke středu a pak se rozpadá na lehčí prvek (správná úvaha?), pak zase stoupá a po cestě ztrácí energii. Takže radon nám ten život ne jen otravuje. Ačkoliv vzhledem k poločasu rozpadu radonu, ten proti kterému izolujeme budovy, bude zřejmě pocházet z hornin na kterých stavíme a ne z jádra planety.

Pak asi značná část jádra bude z olova, které má nízkou teplotu tavení? - respektive dalších prvků které jsou na konci rozpadových řad.. samozřejmě záleží na tom čím začínáme a na čase od začátku rozpadu.

Měsíc a slunce nám jistě také něco přispějí ve svý slapových silách.

Takže bysme měli zakázat využívání geotermálních elektráren a tepelných čerpadel (hlavně těch hlubinných) neboť čerpají teplo z planety bez nějž by nebyl život možný. - Argument podobného typu jako je nevyužívání přílivovývh elektráren z důvodu zpomalování rotace Země.

V daném případě té přeměny potenciální gravitační energie na tepelnou se těžkými prvky míní spíše železo a nikl a lehkými třeba křemík. Ty tvoří velkou část hmoty Země. Uranu i toho olova je relativně málo. Takže se spíše předpokládá jádro Země z železa a niklu.

Jaký je příspěvek radioaktivity, to opravdu neumím říci. Dnes rozhodně již velmi malý, protože prvků s velmi dlouhým poločasem rozpadu je i ve větších hloubkách nejspíš poměrně velmi málo a ty co tam ještě jsou se zase rozpadají velmi pomalu, takže energie se uvolňuje velmi pozvolna. Ale v rané fázi historie Země to mohlo být samozřejmě jinak.

Z hlediska geologie není ani tak podstatné, kdy jádro Země zcela vyhasne, ale kdy se ochladí natolik, že se zastaví desková tektonika, což bude z geologického hlediska znamenat klinickou smrt země a nemusí to trvat zase až tak dlouho. Možná již jen stovky milionů let. Ale opravdu to není ani moje hobby.

Příspěvek radioaktivity je i nyní kruciální. Je to zhruba polovina tepelného výkonu Země. A to je ověřeno i prvními měřeními počtu geoneutrin. Ona ta produkce tepla radionuklidy neklesá tak rychle. Uran 238 má poločas rozpadu 4,5 miliardy let, thorium 14 miliard let a radioaktivní draslík 1,3 miliard let. Je však pravda, že ohřev před dvěma miliardami let byl násobně vyšší, protože ještě nebyl rozpadlý uran 235.

V prvním případě potvrzujete mojí tezi, "na živu" jsou dnes již jen prvky s velmi dlouhým poločasem rozpadu. Těch je však podle mého názoru hodně málo a rozpadají se velmi pomalu. No uvidíme, co přinese další výzkum.

Velmi rychle radioaktivita klesala v prvních 100+ milionech let, tam byl zřejmě příspěvek radioaktivity zcela zásadní a souhlasím že ještě před 2 miliardami let byl výrazně vyšší, než je dnes.

Takže lze souhlasit i s tezí že za to, že Země je dnes stále ještě geologicky živé těleso může radioaktivita, které se někteří Zelení tak děsí. Stejně jako CO2, který je vůbec základní podmínkou života na Zemi.

Jak modely, tak i ta neutrina potvrzují, že tepelný výkon z radioaktivního rozpadu je zhruba polovina toho dnes uvolňovaného. A ten stačí na udržení tekutého nitra Země. Jeho pokles je pomalý (poločasy rozpadů radionuklidů jsou v řádu miliard let). Takže bych spíše předpokládal, že nám tektonika i tekuté jádro vydrží docela dlouho. Možná bych ještě korigoval jednu věc. Radionuklidy ovlivňující Zemi na jejím počátku nemohly být příliš krátkodobé. Pocházejí totiž ze supernov a ono docela dlouho trvá, než se materiál ze supernov dostane do vzdálených oblastí a promíchá s ostatním materiálem. Takže bych typoval, že ovlivnit Zemi mohou až prvky, které budou mít spíše poločas rozpadu desítky milionů let a více. Ono navíc existují pouze čtyři rozpadové řady. Ty, které začínají u uranu 238 a thoria 232, mají poločasy rozpadu miliardy let. Ta, která začíná u uranu 235, je těch 700 milionů let, takže její vliv klesl. Řada začínající u neptunia 237 má poločas rozpadu 2 miliony let a při vzniku Země už nejspíše byly tyto radionuklidy rozpadlé. Takže reálný rozdíl je dán hlavně úbytkem produkce tepla rozpadem uranu 235. Ten produkoval po vzniku Země zhruba sedmkrát větší tepelný výkon než řada začínající u uranu 238.

Dobrý den. Předem bych rád poděkoval diskutujícím za zájem a inspirující komentáře :)

Dle mých informací lze za zdroje tepelné energie Země považovat doktorem Wágnerem zmíněné smršťování naší planety, gravitační pohyb lehčích a těžších prvků a radioaktivní rozpad. První dva tepelné zdroje někdy bývají sloučeny jako jediný zdroj a tak je tomu i v tomto článku. Podle některých názorů je potom podíl na "výrobě" tepelné energie rozdělen poměrem 40:60 ve prospěch jaderného rozpadu.

Pojmem primordiální jaderná energie je myšlena energie pocházející z primordiálních radionuklidů, které se staly součástí Země při vzniku sluneční soustavy a jejich současný výskyt je zapříčiněn extrémně dlouhými poločasy rozpadu. Největšími zástupci primordiálních radionuklidů jsou již zmiňované izotopy uranu, thoria a draslíku. Formulace v úvodu článku byla tedy skutečně zavádějící a opravil jsem ji.

Přeji hezký den a děkuji za upozornění.

Jen bych dodal pár čísel pro srovnání: autoři uvádějí tepelný výkon z radioaktivního rozpadu v zemském jádru cca 12 TW. To je srovnatelné s výkonem zapřičiněným člověkem (elektrárny, teplárny, doprava, průmysl). Ale to co na Zem přichází ze Slunce (174 000 TW) je o mnoho řádů vyšší. To je důležité si uvědomit - co je nesrovnatelně největší zdroj energie pro obyvatele Země.

O tom se tu sice vůbec nebavíme, ale chápu, že prostě solární energie musí být zmíněna v každé debatě, i kdyby byla o výrobě plísňového sýra.