Neutrino

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Jump to navigation Jump to search

’n Neutrino is ’n elektries neutrale, swak wisselwerkende elementêre deeltjie[1] met ’n halftallige spin. Die neutrino (Italiaans vir "neutrale enetjie") word aangedui met die Griekse letter "ν" (nu). Alle bewyse dui daarop dat hulle massa besit, maar hul massa is baie klein selfs gemeet aan deeltjie-standaarde. Hul massa is nog nooit akkuraat bepaal nie.

Neutrino's het nie ’n elektriese lading nie, wat beteken hulle word nie beïnvloed deur die elektromagnetiese kragte wat op ander, gelaaide deeltjies soos elektrone en protone inwerk nie. Hulle word net beïnvloed deur die swak subatomiese krag en swaartekrag, wat baie klein is. Daarom beweeg neutrino's onverhinderd deur normale materie.

Neutrino's word geskep as gevolg van sekere tipes radioaktiewe verval, of kernreaksies soos dié wat in die Son, kernreaktors en kosmiese bestraling plaasvind. Daar is drie soorte, of aromas: elektron-, muon- en tau-neutrino's. Elke soort word verbind met ’n antideeltjie, ’n antineutrino, wat ook ’n neutrale lading en halftallige spin het. Daar is nog nie vasgestel of die neutrino en sy ooreenstemmende antineutrino identiese deeltjies is nie.

Die meeste neutrino's wat deur die Aarde beweeg, is van die Son afkomstig. Sowat 65 miljard sonneutrino's per sekonde beweeg deur elke vierkante sentimeter loodreg tot die rigting van die Son in die omgewing van die Aarde.[2]

Geskiedenis[wysig | wysig bron]

Hoewel die energie van α- en γ-straling diskreet is -die straling wat 'n bepaalde proses vrystel het een bepaalde energie- het James Chadwick in 1914 gewys dat dit vir β-straling nie die geval is nie. Die energie kan wissel en vorm 'n breë spektrum, pleks van 'n skerp lyn. Aanvanklik het dit gelyk of die wet van behoud van energie hiermee geskend word, maar in 1930 stel Wolfgang Pauli voor dat saam met die elektron 'n ander neutrale deeltjie, die neutrino, vrygestel word wat 'n deel van die energie opneem en wat min wisselwerkings vertoon. Enrico Fermi het hierdie begrip in 1934 in die eerste sukkesvolle teoretiese beskrywing van β-verval opgeneem, maar dit was eers in 1956 dat Reines en Cowan bewys het dat neutrinos werklik bestaan. Hulle het 'n detektor gebou van 200 liter water gelaai met CdCl2 wat hulle naby die Savannahrivier-kernreaktor geplaas het. [3]

Pariteit[wysig | wysig bron]

Pariteit is 'n begrip wat vergelyk kan word met die verskil tussen 'n linker- en 'n regterhand. Sommige deeltjies het 'n positiewe en ander 'n negatiewe pariteit. Tot in die 1950s het geleerdes aangeneem dat in alle prosesse die totale pariteit dieselfde bly, maar in reaksies wat die swak kernkrag betref is dit nie die geval nie. In 1958 het Maurice Goldhaber gewys dat alle neutrinos wat in die verval van 152mEu na 152mSm* vrygestel word linkshandig is deur die polarisasie van die fotone te meet. In die Standaard Model (SM) word aangeneem dat die neutrino geen (rus)massa het nie en dat die swak wisselwerking maksimaal pariteit-skendend is. Dit wil sê dat die neutrino altyd linkshandig is en sy anti-deeltjie die antineutrino regshandig. [3]

Aromas wat wissel[wysig | wysig bron]

In prosesse wat muone en tau-deeltjies betref kom ook neutrinos voor. muon-neutrinos is in 1962 deur Lederman, Schwartz en Steinberger gevind. Die tau-weergawe volg later in 2000. Die verskille word gewoonlik met die begrip aroma (flavor) aangeduid. In die Standaard Model word hulle as drie verskillende deetjies beskou, hoewel dit moontlik is dat indien 'n neutrino wat met 'n kwark bots van aroma verander.

In die 1960s het John Bahcall en Ray Davis 'n groot vat met 'n chloorhoudende vloeistof in die Homestake-myn in Suid-Dakota geplaas om die elektron-neutrinos te meet wat die son vrystel.

Neutrinos ondergaan baie min wisselwerking maar soms kan hulle met chloor-37 reageer volgens:

Hierdie eksperiment het geslaag maar 'n verrassende resultaat opgelewer: die aantal neutrinos wat waargeneem word, is net een derde van wat teoreties verwag word op basis van die Standaard Model. Hierdie resultaat is later bevestig met 71Ga as teiken. 'n Verklating hiervoor is dat neutrinos spontaan van aroma kan wissel en hierdeur net eenderde vanhulle vir die reaksies met chloor of gallium beskikbaar is. Indien dit so is, moet die neutrino egter 'n rusmassa besit wat nie nul is nie. [3]

Verwysings[wysig | wysig bron]

Crystal txt.png Hierdie artikel is gedeeltelik vertaal uit die Engelse Wikipedia
  1. Neutrino”. Glossary for the Research Perspectives of the Max Planck Society. Max Planck Gesellschaft. URL besoek op 2012-03-27.
  2. J. Bahcall et al. (2005). “New solar opacities, abundances, helioseismology, and neutrino fluxes”. The Astrophysical Journal 621: L85–L88. doi:10.1086/428929.
  3. 3,0 3,1 3,2 [http://discovery.ucl.ac.uk/1457059/1/cv_thesis_v2_web.pdf Search for ββ-decay of 48Ca in NEMO-3 and commissioning of the tracker for the SuperNEMO experiment Cristóvão Fernandes Vilela proefskrif University College London 2014]