O que é um Neutrino?

Uma partícula com massa muito baixa, em torno da de um elétron e sem carga elétrica, o neutrino é uma partícula subatômica indescritível. O neutrino é tão tímido que a duração entre a teorização de sua existência e sua descoberta real foi de 25 anos. Wolfgang Pauli, um famoso físico quântico, teorizou o neutrino em 1931. Foi descoberto por Frederick Reines e Clyde Cowan em 1956 em um observatório de neutrinos localizado ao lado de uma usina nuclear em Savannah River, Carolina do Sul.

Os neutrinos viajam quase à velocidade da luz, e muitos quatrilhões deles penetram no seu corpo a cada segundo. Mas como os neutrinos têm massa tão baixa e interagem apenas levemente com átomos, eles podem penetrar vários anos-luz de matéria densamente compactada antes de interagir com um átomo. Por esse motivo, eles são muito difíceis de detectar.

Os neutrinos são gerados durante um evento conhecido na física como decaimento beta. Parecia impossível detectar neutrinos até o advento da tecnologia nuclear. Bombas atômicas e reatores nucleares provaram ser fontes ricas de atividade de neutrinos em relação a um ponto típico da Terra. Os primeiros detectores de neutrinos foram tanques cheios de água e cloreto de cádmio. O primeiro neutrino detectado não era de fato um neutrino convencional, mas um anti-neutrino.

Quando um anti-neutrino colide com um próton no detector de neutrinos, a interação produz um nêutron e um pósitron, ou um anti-elétron. O anti-elétron resultante seria aniquilado rapidamente com um dos elétrons que orbitam o núcleo, resultando em uma pulverização de dois fótons. Então, um nêutron perdido liberado pela quebra do átomo acabaria (~ 15ms) sendo captado por outro átomo intacto, liberando mais fótons (luz). Esse padrão distinto de liberação de fóton em dois estágios pode ser ampliado por fotoamplificadores, acionando um registro e fornecendo evidências positivas para o impacto dos neutrinos.

Com os métodos modernos, até um neutrino por dia é detectado em nossos observatórios. O neutrino é um excelente exemplo de partícula fundamental que se torna mais compreensível à medida que a qualidade de nossos instrumentos científicos melhora. A coleta contínua de evidências sobre o neutrino e suas propriedades certamente contribuirá de maneiras valiosas para o progresso da física teórica contemporânea, que por sua vez irá gerar descobertas tecnológicas e teóricas úteis para a civilização humana.