neutrino

Los neutrinos son partículas elementales eléctricamente neutras con una masa muy baja . En el modelo estándar de física de partículas elementales, hay tres tipos ( generaciones ) de neutrinos: neutrinos de electrones, muones y tau. Cada generación de neutrinos consta del neutrino mismo y su antineutrino . El nombre neutrino fue sugerido por Enrico Fermi para la partícula postulada por Wolfgang Pauli y significa (según el diminutivo italiano ino ) partícula pequeña y neutra.

Cuando los neutrinos interactúan con la materia, a diferencia de muchas otras partículas elementales conocidas, solo tienen lugar procesos de interacción débiles . En comparación con la interacción electromagnética y fuerte , las reacciones ocurren muy raramente. Esta es la razón por la que un haz de neutrinos también atraviesa grandes espesores de materia, p. Ej. B. por toda la tierra, aunque con cierto debilitamiento. La detección de neutrinos en experimentos es correspondientemente compleja.

Todas las partículas elementales del Modelo Estándar: los verdes son los leptones, la fila inferior de ellos son los neutrinos

Según el lugar de origen de los neutrinos observados en los detectores de neutrinos, se puede hacer una distinción entre

• neutrinos cósmicos (espacio)
• neutrinos solares (sol)
• neutrinos atmosféricos (atmósfera terrestre)
• Geoneutrinos (interior de la Tierra)
• Neutrinos de reactor (reactores nucleares)
• Neutrinos de experimentos con aceleradores

Historia de la investigación

La primera imagen de un neutrino en una cámara de burbujas llena de hidrógeno líquido en el Laboratorio Nacional de Argonne de 1970. Un neutrino choca con un protón . La reacción se produjo a la derecha de la imagen, donde convergen tres pistas. El haz de neutrinos se obtuvo a partir de la descomposición de piones cargados positivamente que se generaron al bombardear un objetivo de berilio con el haz de protones.

Imagen superior (reflejada y de diferente contraste) con trazos dibujados: se puede ver la reacción . Un neutrino muónico ( ) procedente de la parte inferior izquierda (invisible) choca con un protón (p) de hidrógeno líquido. El producto final de la reacción es un pión cargado positivamente ( ) y un muón cargado negativamente ( ). La reacción detallada del neutrino con los quarks del protón mediada por un bosón W ( interacción débil ) se muestra esquemáticamente a la derecha de las trazas.${\ Displaystyle \ nu _ {\ mu} + p \ rightarrow \ pi ^ {+} + \ mu ^ {-} + p}$${\ Displaystyle \ nu _ {\ mu}}$${\ Displaystyle \ pi ^ {+}}$${\ Displaystyle \ mu ^ {-}}$

Durante la desintegración radiactiva beta-menos , solo se observó inicialmente un electrón emitido . Junto con el núcleo restante, parecía ser un problema de dos cuerpos (ver también cinemática (procesos de partículas) ). Esto solo podría explicar el espectro de energía continuo de los electrones beta si se asumiera una violación de la ley de conservación de la energía . Esto llevó a Wolfgang Pauli a adoptar una nueva partícula elemental que, sin ser observada por los detectores, es emitida desde el núcleo al mismo tiempo que el electrón. Esta partícula se lleva parte de la energía liberada durante la descomposición. De esta forma, los electrones de la radiación beta pueden recibir diferentes cantidades de energía cinética sin que se viole la conservación de la energía.

En una carta fechada el 4 de diciembre de 1930, Pauli propuso esta partícula hipotética, a la que inicialmente llamó neutrón. Enrico Fermi , quien elaboró ​​una teoría sobre las propiedades e interacciones básicas de esta partícula, la renombró a neutrino (en italiano para "neutrón pequeño", "neutrón pequeño") para evitar un conflicto de nombre con el neutrón conocido hoy . No fue hasta 1933 que Pauli presentó su hipótesis a una audiencia más amplia y preguntó sobre posibles pruebas experimentales. Dado que el neutrino no generaba una señal en los detectores de partículas habituales, estaba claro que sería extremadamente difícil de detectar.

De hecho, la primera observación se hizo solo 23 años después, en 1956, en uno de los primeros grandes reactores nucleares con el experimento de neutrinos puros de Cowan . El 14 de junio de 1956, los investigadores enviaron a Wolfgang Pauli un telegrama a Zurich con el mensaje de éxito. Debido a la desintegración beta de los productos de fisión, un reactor nuclear emite neutrinos (más precisamente: antineutrinos electrónicos) con una densidad de flujo mucho mayor que la que se podría lograr con una preparación radiactiva. Reines y Cowan utilizaron la siguiente reacción de partículas (la llamada desintegración beta inversa) para detectar los antineutrinos:

${\ Displaystyle {\ bar {\ nu}} _ {e} + p \ rightarrow e ^ {+} + n}$

Un antineutrino se encuentra con un protón y crea un positrón y un neutrón. Ambos productos de reacción son comparativamente fáciles de observar. Por este descubrimiento, Reines recibió el Premio Nobel de Física en 1995 .

El neutrino muónico fue descubierto en 1962 por Jack Steinberger , Melvin Schwartz y Leon Max Lederman con el primer haz de neutrinos producido en un acelerador. Generaron el haz de neutrinos ejecutando un haz de piones de alta energía hasta el momento que algunos de los piones (alrededor del 10%) se habían desintegrado en muones y neutrinos. Con la ayuda de un enorme escudo de acero de aproximadamente 12 m de espesor, que detuvo todas las partículas excepto los neutrinos del haz de partículas mixtas de piones, muones y neutrinos, pudieron obtener un haz de neutrinos puro. Por ello recibieron el Premio Nobel de Física en 1988. Con el neutrino muón, se conoció una segunda generación de neutrinos, que es el análogo del neutrino electrónico para los muones . Durante un corto tiempo, el término neutretto se usó para el muón neutrino ( -etto también es un diminutivo italiano ), pero no fue ampliamente utilizado. Cuando se descubrió el tauon en 1975 , los físicos también esperaban una generación correspondiente de neutrinos, el neutrino tauon. Los primeros signos de su existencia fueron dados por el espectro continuo en la desintegración de Tauon, similar al de la desintegración beta. En 2000, el neutrino tau se detectó directamente por primera vez en el experimento DONUT .

El experimento LSND en Los Alamos, que se desarrolló entre 1993 y 1998 , se interpretó como una indicación de la existencia de neutrinos estériles , pero fue controvertido. Después de que el KA rlsruhe- R utherford- M ittel- E nergie- N eutrino- ( KARMEN ) experimento bajo la dirección del Centro de Investigación de Karlsruhe en el Laboratorio Rutherford británica no podía reproducir los resultados, esta interpretación ha sido válido desde el año 2007 a través de la primera resultados de MiniBooNE ( experimento de neutrinos de refuerzo en miniatura en el Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi ) como abiertos.

En la investigación de neutrinos del siglo XXI, cuatro científicos han sido galardonados con el Premio Nobel de Física (2002 y 2015) y cinco equipos de científicos han recibido el Premio Breakthrough en Física Fundamental 2016.

propiedades

Tres generaciones de neutrinos y antineutrinos

Se conocen tres generaciones de leptones . Cada uno de estos consta de una partícula cargada eléctricamente (  electrón , muón o tauón  ) y un neutrino eléctricamente neutro, neutrino electrónico ( ), neutrino muón ( ) o tau o neutrino tauón ( ). Luego están las seis antipartículas correspondientes . Todos los leptones tienen un giro  ½. ${\ Displaystyle \ nu _ {e}}$${\ Displaystyle \ nu _ {\ mu}}$${\ Displaystyle \ nu _ {\ tau}}$

Según hallazgos más recientes, los neutrinos pueden transformarse entre sí. Esto conduce a una descripción de las especies de neutrinos como tres estados diferentes , y cada uno de los cuales tiene una masa diferente, claramente definida (pero aún desconocida). Los neutrinos de electrones, muones y tau observables, llamados así por el leptón cargado con el que se encuentran juntos, son superposiciones de la mecánica cuántica de estas tres masas propias . La relación entre los estados propios de sabor ( , , ), y los estados propios de masas ( , , ) está representado por una matriz de mezcla, la matriz PMNS . ${\ Displaystyle \ nu _ {1}}$${\ Displaystyle \ nu _ {2}}$${\ Displaystyle \ nu _ {3}}$ ${\ Displaystyle \ nu _ {e}}$${\ Displaystyle \ nu _ {\ mu}}$${\ Displaystyle \ nu _ {\ tau}}$${\ Displaystyle \ nu _ {1}}$${\ Displaystyle \ nu _ {2}}$${\ Displaystyle \ nu _ {3}}$

El número de tipos de neutrinos con una masa inferior a la mitad de la masa del bosón Z se determinó en experimentos de precisión, entre otras cosas. determinado que es exactamente tres en el detector L3 en CERN .

Actualmente no hay evidencia de desintegración beta doble libre de neutrinos . Trabajos anteriores que sugieren que esto ha sido refutado por mediciones más precisas. Un doble desintegración beta sin neutrinos significaría que o bien la conservación de la cantidad de leptones se violó o el neutrino es su propia antipartícula . En la descripción teórica del campo cuántico, esto significaría (en contradicción con el modelo estándar actual ) que el campo de neutrinos no sería un espinor de Dirac , sino un espinor de Majorana .

Los físicos Lee y Yang iniciaron un experimento para estudiar los giros de neutrinos y antineutrinos. Esto fue llevado a cabo en 1956 por Chien-Shiung Wu y dio como resultado que el mantenimiento de la paridad no se aplica sin excepción:

El neutrino resultó ser "zurdo", su giro es opuesto a su dirección de movimiento (antiparalelo; ver lateralidad ). Esto permite una explicación objetiva desde la izquierda y la derecha . En el área de interacción débil, no solo la carga eléctrica sino también la paridad, es decir, el espín, deben intercambiarse cuando se pasa de una partícula a su antipartícula . La interacción débil se diferencia de la interacción electromagnética en que el isospín débil está vinculado a la mano derecha o izquierda de una partícula:

• en el caso de leptones y quarks , solo las partículas zurdas y sus antipartículas diestras tienen un isospin débil distinto de cero.
• Por el contrario, las partículas de la mano derecha y sus antipartículas de la mano izquierda son inertes a las interacciones débiles con los bosones W ; este fenómeno se denomina violación de paridad máxima .

Esto también hace comprensible que los neutrinos puedan ser sus propias antipartículas, aunque los neutrinos y los antineutrinos se comportan de manera diferente en el experimento: las partículas conocidas como antineutrinos del experimento serían simplemente neutrinos cuyo giro es paralelo a la dirección del movimiento. La dirección del movimiento de los neutrinos no puede simplemente invertirse experimentalmente; Además, actualmente no es posible realizar experimentos en los que un neutrino sea superado por una partícula más rápida e interactúe con ella, por lo que la dirección del movimiento en el sistema de referencia del centro de interacción sea opuesta a la dirección del movimiento en el sistema de referencia del laboratorio.

Masa de neutrinos

Transporte del tanque de vacío para el experimento KATRIN para determinar la masa de neutrinos (noviembre de 2006)

La masa de los neutrinos es extremadamente pequeña; todos los experimentos hasta ahora solo dan límites superiores. Pero desde el descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos, ha quedado claro que deben tener una masa distinta de cero.

Los métodos para determinar la masa de neutrinos se dividen en cuatro grupos:

• determinación directa de la masa a partir de la energía faltante durante la desintegración beta
• la observación de oscilaciones de neutrinos , es decir, conversiones de un tipo de neutrino en otro
• la búsqueda de desintegraciones beta dobles libres de neutrinos
• conclusiones indirectas de otras observaciones, especialmente de la cosmología observacional

Todos los resultados publicados son evaluados por Particle Data Group y se incluyen en la Revisión anual de Física de Partículas .

Las mediciones directas del punto final del espectro beta del tritio podrían para 2006 restringir hacia arriba la posible masa del neutrino electrónico con 2  eV / c² . Se espera que se logre un mejor límite superior mediante mediciones aún más precisas del experimento KATRIN en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe , que debería alcanzar un límite superior de 0,2 eV / c² . Las mediciones anteriores no pudieron descartar que el neutrino más ligero no tenga masa, y esto no se espera sin una mejora en la precisión de la medición en varios órdenes de magnitud. En 2019, el límite superior se mejoró a 1,1 eV.

La observación de oscilaciones de neutrinos es una medida indirecta de las diferencias de masa entre diferentes neutrinos. Demuestran que los neutrinos en realidad tienen una masa muy pequeña diferente de cero (en comparación con los leptones cargados asociados). Las diferencias de masa muy pequeñas obtenidas de esta manera también significan que el límite de masa anterior para los neutrinos electrónicos es también el límite para todos los tipos de neutrinos.

La hipotética desintegración doble beta sin neutrinos solo es posible si los neutrinos son sus propias antipartículas. Luego, con la desintegración beta simultánea de 2 neutrones en un núcleo atómico, a veces se aniquilan 2 neutrinos virtuales en lugar de emitir 2 neutrinos (reales). Dado que los neutrinos en sí son apenas medibles, se mide la energía total de los 2 electrones creados en el proceso: si se producen desintegraciones libres de neutrinos, el espectro de energía total de electrones tiene un máximo local cercano a la energía de desintegración, porque casi toda la desintegración La energía ahora es disipada por los electrones (un pequeño resto se convierte en energía cinética del núcleo atómico).

El enfoque cosmológico para determinar las masas de neutrinos se basa en la observación de la anisotropía de la radiación cósmica de fondo mediante WMAP y otras observaciones que determinan los parámetros del modelo lambda CDM , el modelo estándar de cosmología actual. Debido a la influencia que tienen los neutrinos en la formación de estructuras en el universo y en la nucleosíntesis primordial , se puede suponer que el límite superior para la suma de las tres masas de neutrinos es 0,2 eV / c² (a partir de 2007) .

Por su descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos, Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald recibieron el Premio Nobel de Física 2015 .

velocidad

Debido a su baja masa, se espera que los neutrinos generados en procesos físicos de partículas se muevan casi a la velocidad de la luz en el vacío . La velocidad de los neutrinos se midió en varios experimentos y se observó una correspondencia dentro de la precisión de la medición con la velocidad de la luz.

La medición de la masa del neutrino, la velocidad del neutrino y las oscilaciones del neutrino también representan posibilidades para comprobar la validez de la invariancia de Lorentz de la teoría especial de la relatividad . Los resultados de las mediciones del experimento OPERA en 2011, según el cual los neutrinos deberían haberse movido más rápido que la luz , podrían atribuirse a errores de medición. Una nueva medición de ICARUS y también un nuevo análisis de los datos de OPERA han mostrado correspondencias con la velocidad de la luz.

Capacidad de penetración

La capacidad de penetrar depende de la energía de los neutrinos. Con el aumento de energía, la sección transversal de los neutrinos aumenta y el camino libre medio disminuye en consecuencia.

Ejemplo:
la trayectoria libre media de los neutrinos con una energía de 10 ³  TeV cuando interactúan con la tierra está en el rango del diámetro de la tierra. Esto significa que casi dos tercios de estos neutrinos interactúan cuando vuelan sobre la tierra, mientras que un buen tercio vuela a través de la tierra. A 11 MeV, la trayectoria libre media en plomo ya es de 350 mil millones de kilómetros, y en promedio alrededor de tres de mil millones de neutrinos interactuarían en la tierra, mientras que el resto volaría sin obstáculos.

A modo de comparación:
el acelerador de partículas más grande del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones , genera partículas con una energía de 6,5 TeV por nucleón , el sol produce principalmente neutrinos con energías por debajo de 10 MeV.

Una descripción general de la sección transversal de neutrinos a diferentes reacciones y energías, publicada en 2013, está disponible en Internet.

Desintegraciones y reacciones

Diagrama de Feynman para la desintegración de un neutrón  n en un protón  p, electrón  e ^- y electrón antineutrino  , mediado por un bosón  W W ^- . Esta reacción es un ejemplo de la corriente cargada.${\ Displaystyle {\ overline {\ nu}} _ {e}}$

Los procesos con neutrinos tienen lugar a través de la interacción débil . Los neutrinos también están sujetos a la gravedad; pero esto es tan débil que prácticamente no tiene sentido. Como cualquier interacción débil, los procesos de neutrinos se pueden dividir en dos categorías:

Corriente cargada

Una partícula elemental se acopla a un neutrino a través de un bosón W cargado eléctricamente . Aquí las partículas involucradas se transforman en otras. El bosón de intercambio se carga positiva o negativamente según la reacción, por lo que se retiene la carga. La dispersión elástica también puede proceder de esta manera. Debido a que las partículas son las mismas al principio y al final, por lo general pueden describirse simplemente como una dispersión clásica.

Electricidad neutra

Una partícula elemental se acopla a un neutrino a través de un bosón Z eléctricamente neutro . Los sabores de las partículas involucradas se retienen y la reacción es como una colisión elástica que puede tener lugar con cualquier leptón o quarks. Si la transferencia de energía es lo suficientemente grande, las conversiones de partículas pueden tener lugar en los núcleos atómicos que han sido golpeados.

Decae

Los primeros procesos conocidos en los que participan los neutrinos fueron las desintegraciones beta radiactivas . En la desintegración β ^- - (beta-menos), un neutrón se transforma en un protón y se emiten un electrón y un electrón antineutrino. Uno de los dos quarks abajo del neutrón emite el intermedio del vector bosón W ^- y por lo tanto se convierte en un quark arriba. El W ^- Higgs luego se descompone en un electrón y un electrón antineutrino. Entonces es la "corriente cargada". Esta desintegración ocurre, por ejemplo, con neutrones libres, pero también con núcleos atómicos con un gran exceso de neutrones .

Durante la reacción protón / protón dentro del sol, se generan neutrinos electrónicos.

${\ Displaystyle {} _ {Z} ^ {A} \ mathrm {X} \ to {} _ {Z + 1} ^ {A} \ mathrm {Y} ^ {+} + e ^ {-} + {\ overline {\ nu}} _ {e}}$

Un nucleido pasa
al núcleo hijo con un número atómico mayor en 1 , enviando un electrón y un electrón antineutrino .

Por el contrario, en la desintegración β ⁺ - (beta-plus), un protón se convierte en un neutrón y, en la desintegración del bosón W ⁺ resultante , se emiten un positrón y un neutrino electrónico. El proceso ocurre cuando hay un exceso de protones en el núcleo. Dado que los productos de reacción son más pesados ​​que el protón original, la diferencia de masa debe aplicarse a partir de la energía de enlace del núcleo.

${\ Displaystyle {} _ {Z} ^ {A} \ mathrm {X} \ to {} _ {Z-1} ^ {A} \ mathrm {Y} ^ {-} + e ^ {+} + {\ nu} _ {e}}$

Un nucleido pasa
a un núcleo hijo con un número atómico menor en 1 , con la emisión de un positrón y un neutrino electrónico .

Reacciones

Las fuentes importantes de neutrinos también son los procesos de fusión nuclear cósmica , por ejemplo, en el sol . Un ejemplo es la reacción protón-protón , que es particularmente importante para las estrellas pequeñas. Aquí, dos núcleos de hidrógeno se fusionan a temperaturas extremadamente altas para formar un núcleo de deuterio; como resultado de la conversión de un protón en un neutrón, se liberan un positrón y un neutrino electrónico.

${\ Displaystyle {} ^ {1} \ mathrm {H} ^ {+} + {} ^ {1} \ mathrm {H} ^ {+} \ to {} ^ {2} \ mathrm {H} ^ {+ } + e ^ {+} + {\ nu} _ {e}}$

En términos de física de partículas, esta reacción es equivalente a la desintegración β ⁺ . Pero es mucho más importante para la investigación de neutrinos porque muchos neutrinos se generan en el sol. Los neutrinos electrónicos también se forman en otro proceso de fusión, el ciclo Bethe-Weizsäcker , en el sol y en estrellas más pesadas. La observación de los llamados neutrinos solares es importante para comprender sus propiedades, los detalles de los procesos en el sol y las interacciones fundamentales de la física .

Las reacciones con un neutrino como socio desencadenante de la colisión son importantes como "desintegración beta inversa" para la detección de neutrinos, como por ejemplo en el histórico experimento de neutrinos de Cowan-Reines :

${\ Displaystyle \ mathrm {\ bar {\ nu}} _ {e} + \ mathrm {p} \ rightarrow \ mathrm {n} + \ mathrm {e} ^ {+}}$.

Investigación de neutrinos

Aunque la baja reactividad de los neutrinos dificulta su detección, la capacidad de penetración de los neutrinos también se puede utilizar en la investigación: los neutrinos de los eventos cósmicos llegan a la Tierra , mientras que la radiación electromagnética u otras partículas de la materia interestelar están protegidas.

astrofísica

Primero, se utilizaron neutrinos para explorar el interior del sol . La observación óptica directa del núcleo no es posible debido a la difusión de radiación electromagnética en las capas de plasma circundantes. Sin embargo, los neutrinos, que se producen en grandes cantidades durante las reacciones de fusión en el interior del sol, solo interactúan débilmente y pueden penetrar el plasma prácticamente sin obstáculos. Normalmente, un fotón tarda unos miles de años en difundirse a la superficie del sol; un neutrino solo necesita unos segundos para esto.

Los neutrinos posteriores también se utilizaron para observar objetos y eventos cósmicos más allá de nuestro sistema solar. Son las únicas partículas conocidas que no se ven afectadas significativamente por la materia interestelar. Las señales electromagnéticas pueden protegerse del polvo y las nubes de gas o cubrirse con radiación cósmica cuando se detectan en la tierra . La radiación cósmica por su parte, en forma de protones superrápidos y núcleos atómicos, no puede extenderse más allá de los 100 megaparsecs debido al corte de GZK (interacción con la radiación de fondo) . El centro de nuestra galaxia también está excluido de la observación directa debido al gas denso y a innumerables estrellas brillantes. Sin embargo, es probable que los neutrinos del centro galáctico puedan medirse en la Tierra en un futuro próximo.

Los neutrinos también juegan un papel importante en la observación de supernovas , que liberan alrededor del 99% de su energía en un destello de neutrinos. Los neutrinos resultantes se pueden detectar en la Tierra y dar información sobre los procesos durante la supernova. En 1987, la supernova 1987A de la Gran Nube de Magallanes detectó neutrinos : once en el Kamiokande , ocho en el Experimento Brookhaven de Irvine Michigan , cinco en el Observatorio de Neutrinos Subterráneo del Mont Blanc y posiblemente cinco en el detector Baksan . Estos fueron los primeros neutrinos en ser detectados que ciertamente provenían de una supernova, ya que esto se observó con telescopios unas horas más tarde.

Experimentos como IceCube , Amanda , Antares y Nestor tienen como objetivo detectar neutrinos cosmogénicos. IceCube es actualmente (2018) el observatorio de neutrinos más grande .

Detectores de neutrinos

El experimento IceCube mencionado en la sección de astrofísica anterior es un observatorio de neutrinos de alta energía con alrededor de 260 empleados. Se completó en 2010 en el hielo del Polo Sur y tiene un volumen de 1 km³. La reacción de los neutrinos de alta energía con las partículas elementales del hielo se observa y evalúa con este detector.

Los detectores de neutrinos bien conocidos son todavía o, por un lado, los detectores radioquímicos (por ejemplo, el experimento de cloro en la mina de oro Homestake , EE. UU. O el detector GALLEX en el túnel Gran Sasso en Italia), por otro lado los detectores basados en el Cherenkov efecto , aquí especialmente el Observatorio de Neutrinos de Sudbury (SNO) y Super-Kamiokande . Detectan neutrinos solares y atmosféricos y permiten, entre otras cosas. la medición de las oscilaciones de neutrinos y, por lo tanto, las inferencias sobre las diferencias de las masas de neutrinos, ya que las reacciones que tienen lugar dentro del sol y, por lo tanto, la emisión de neutrinos del sol son bien conocidas. Experimentos como el experimento Double Chooz o el detector KamLAND , que funciona desde 2002 en el Observatorio Kamioka Neutrino, son capaces de detectar geoneutrinos y neutrinos del reactor a través de la desintegración beta inversa y proporcionar información complementaria de un rango que no está cubierto por neutrinos solares. detectores .

Uno de los detectores de neutrinos más grandes de la actualidad, llamado MINOS, se encuentra bajo tierra en una mina de hierro en los Estados Unidos, a 750 kilómetros del centro de investigación Fermilab . Un haz de neutrinos se emite desde este centro de investigación en la dirección del detector, donde luego se cuenta cuántos de los neutrinos se transforman durante el vuelo subterráneo.

El experimento CNGS (CERN Neutrinos to Gran Sasso ) ha estado investigando la física de los neutrinos desde 2007. Para ello, se envía un haz de neutrinos desde el CERN a una distancia de 732 km a través de la corteza terrestre hasta el laboratorio Gran Sasso en Italia y se detecta allí. Algunos de los neutrinos muónicos se transforman en otros tipos de neutrinos (casi exclusivamente neutrinos tau), que son detectados por el detector OPERA (Proyecto de Oscilación con Aparato de Emulsión-tRacking). Para las medidas de velocidad relacionadas, consulte la sección Velocidad .

solicitud

Los investigadores de los Laboratorios Nacionales Sandia quieren utilizar la evidencia de los antineutrinos para medir la producción de plutonio en los reactores nucleares para que el OIEA ya no tenga que depender de estimaciones y nadie pueda desviar nada para la construcción de armas nucleares . Debido a la alta tasa de producción de antineutrinos en los reactores nucleares, un detector con 1  m³ de líquido detector frente a la central nuclear sería suficiente.

Investigadores de la Universidad de Rochester y la Universidad Estatal de Carolina del Norte lograron enviar un mensaje a través de materia sólida utilizando neutrinos por primera vez en 2012. Un acelerador de protones generó un haz de neutrinos, que fue detectado por un detector de neutrinos a 100 metros debajo de la tierra.

literatura

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enlaces web

Wikcionario: Neutrino  - explicaciones de significados, orígenes de palabras, sinónimos, traducciones

• Neutrino Unbound (archivo en línea más extenso, todos los documentos importantes)
• The Ultimate Neutrino Page (archivo en línea extenso)
• Varios experimentos con neutrinos (enlaces, inglés)
• DESY - El problema de los neutrinos solares (inglés)
• Neutrinos: generación y detección. Fundamentos de la física de partículas.

Videos

• Neutrinos: escritura secreta del cosmos. Conferencia de Christian Spiering ( sincrotrón de electrones alemán , Zeuthen) en abril de 2010
• ¿Qué son los neutrinos? de la serie de televisión Alpha-Centauri (aprox. 15 minutos). Primera emisión el 13 de octubre de 2002.
• ¿Dónde están los neutrinos? de la serie de televisión Alpha-Centauri (aprox. 15 minutos). Primera emisión el 19 de enero de 2003.

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