Os raios cósmicos arremessam nêutrons para a terra possibilitando seu rastreamento através de sondas de nêutrons, o que permite determinar quanta água já está no solo e quando os agricultores devem adicionar.

Desde 2013, cientistas da Divisão Conjunta FAO/IAEA de Técnicas Nucleares em Alimentos e Agricultura vêm testando e calibrando a sonda de nêutrons de raios cósmicos, incluindo uma versão mochila portátil. 

BASE CIENTÍFICA: Operação de sondas de nêutrons de raios cósmicos 

(Infográfico: R. Kenn/AIEA)

Sondas de nêutrons de raios cósmicos detectam e contam o número de nêutrons presentes no solo e no ar logo acima dele, informações que os cientistas usam para determinar os níveis de umidade do solo.

Raios cósmicos de alta energia (principalmente prótons) vindos de fora do sistema solar produzem esses nêutrons. Esses raios cósmicos colidem com os átomos presentes na atmosfera superior da Terra, principalmente nitrogênio e oxigênio, fazendo com que eles se desintegrem em partículas subatômicas, como prótons e nêutrons, que caem pela atmosfera colidindo, por sua vez, com outros átomos.

Quando os nêutrons atingem a superfície da Terra, eles se movem em velocidades muito altas. Os átomos presentes no ambiente absorvem sua energia, em particular as do hidrogênio. Essa absorção retarda os nêutrons.

Como a maior parte do hidrogênio no ambiente da Terra é encontrada nas águas subterrâneas, os cientistas podem contar o número de nêutrons rápidos dentro e ao redor do solo para determinar a quantidade de água presente. Solos mais secos contém nêutrons mais rápidos, enquanto em solos mais úmidos esses nêutrons são mais escassos porque mais hidrogênio da água está disponível para absorver energia.

A sonda de nêutrons de raios cósmicos ajuda os agricultores a medir os níveis de agua no solo. (Fotografia: IAEA)     

IAEA – news/raios cósmicos – níveis de umidade | Artigo do Boletim da IAEA

Vídeo da IAEA: sensores de nêutrons, veja abaixo: