Что такое нейтрино?

Частица с очень малой массой, вокруг электрона и без электрического заряда, нейтрино является неуловимой субатомной частицей. Нейтрино настолько застенчиво, что продолжительность между теоретизированием его существования и его фактическим открытием составила 25 лет. Вольфганг Паули, известный квантовый физик, теоретизировал нейтрино в 1931 году. Он был обнаружен Фредериком Рейнсом и Клайдом Коуэном в 1956 году в обсерватории нейтрино, расположенной рядом с атомной электростанцией в Саванне, штат Южная Каролина.

Нейтрино путешествуют почти со скоростью света, и многие квадриллионы проникают в ваше тело каждую секунду. Но поскольку нейтрино имеют такую ​​малую массу и лишь незначительно взаимодействуют с атомами, они могут проникать в плотно упакованный материал за несколько световых лет, прежде чем взаимодействовать с атомом. По этой причине их очень трудно обнаружить.

Нейтрино генерируются во время события, известного в физике как бета-распад. Казалось, безнадежно обнаружить нейтрино до появления ядерной технологии. Атомные бомбы и ядерные реакторы оказались богатыми источниками нейтринной активности относительно типичного места на Земле. Первыми нейтринными детекторами были емкости, наполненные водой и хлоридом кадмия. Первое обнаруженное нейтрино было на самом деле не обычным нейтрино, а антинейтрино.

Когда антинейтрино сталкивалось с протоном в нейтринном детекторе, взаимодействие производило нейтрон и позитрон или антиэлектрон. Получающийся анти-электрон быстро аннигилирует с одним из электронов, вращающихся вокруг ядра, что приводит к распылению двух фотонов. Тогда рассеянный нейтрон, выпущенный из-за распада атома, в конечном итоге (~ 15 мс) будет улавливаться другим неповрежденным атомом, высвобождая больше фотонов (света). Этот четкий двухступенчатый паттерн высвобождения фотонов может быть увеличен с помощью фотоусилителей, тем самым запуская регистр и предоставляя положительные доказательства воздействия нейтрино.

С помощью современных методов в наших обсерваториях обнаруживается до одного нейтрино в день. Нейтрино является отличным примером фундаментальной частицы, которая становится более понятной по мере улучшения качества наших научных приборов. Непрерывный сбор доказательств, касающихся нейтрино и его свойств, несомненно, внесет ценный вклад в прогресс современной теоретической физики, что, в свою очередь, приведет к полезным технологическим и теоретическим открытиям для человеческой цивилизации.