A mikrorészecskék fizikája 3. Neutrínó-fizika
description
Transcript of A mikrorészecskék fizikája 3. Neutrínó-fizika
A mikrorészecskék fizikája3. Neutrínó-fizika
Horváth Ákos ELTE Atomfizikai Tanszék
A mikrorészecskék fizikája 2. előadás Neutrínófizika
Mit kell tudni a neutrínókról?1. A neutrínók felfedezése2. A neutrínók reakciói3. Klasszikus neutrínó-detektorok4. Napneutrínók, neutrínó-fluxus5. Napjaink neutrínó-detektorai6. Szupernóva-neutrínók7. Geoneutrínók8. Neutrínóoszcilláció9. Balkezes neutrínók
A mikrorészecskék fizikája 2. előadás Neutrínófizika
A neutrínók felfedezése
• energiamegmaradás béta-bomlásban(elektron sebességmérése) EL+Ee<Q=(mA-mL-me)c2
• perdületmegmaradás béta-bomlásban (magspin)
• Wolfgang Pauli neutrínóhipotézis
• lendületmegmaradás (Szalay-Csikai kísérlet)
A mikrorészecskék fizikája 2. előadás Neutrínófizika
Leptonszám kvantumszám• kísérleti tapasztalatok megfogalmazása• leptonszám-megmaradás:
antineutrínó nem azonos a neutrínóval, más a hatáskeresztmetszetük pl. (2 fólia múlva látjuk)
leptonszámuk más: -1, +1 np + e- + 0 = 0 + 1 – 1• elektronikus leptonszám-megmaradás
e~
ee ~
A mikrorészecskék fizikája 2. előadás Neutrínófizika
A neutrínók reakciói
e
e
enp
epn
~
e
e
eOF
eHeH
1818
33 ~
e
e
edu
eud
~
Béta-bomlások – gyenge kölcsönhatás:
atommag nukleon kvark
e
e
npe
pne
~
enp
epn
e
e
~
lendületáram átadása W+, W-, Z0 -nak
23.04.21. 6A mikrorészecskék fizikája 2. előadás Neutrínófizika
Klasszikus neutrínódetektorok 1.
nagyenergiájú protonok
áthatolóképes
Reines—Cowan-kísérlet enp
e~ antineutrínók atomreaktorból
képek: http://www.ibela.sulinet.hu/atomfizika
pozitron annihiláció
koincidencia események
neutronbefogás
neutron lassulás
kaszkád gamma-kibocsátás
kozmikus események kizárása
hatáskeresztmetszet : Nreakció=jNct = 0,18 ab = 0,1810-46m2
23.04.21. 7A mikrorészecskék fizikája 2. előadás Neutrínófizika
Klasszikus neutrínódetektorok 2.
Davis 1957Homestake bánya
e+37Cl37Ar+e-
A keletkezett 37Ar gázt kiburékoltatással össze lehet gyűjteni37Ar maga is radioaktív, felezési ideje elég nagyionizációs kamrában mérhető a mennyiségeminimális neutrínó-energia kb. 900 keV
A mikrorészecskék fizikája 2. előadás Neutrínófizika
Napneutrínók• Napneutrínó fluxusa Napmodellekből detektált neutrínók Homestake bányában
23.04.21. 9A mikrorészecskék fizikája 2. előadás Neutrínófizika
Napjaink neutrínó-detektorai
neutrínó – elektron szórás + Cserenkov sugárzás
Kamiokande, Kamland, Sudbury, Borexino,Antres, Bajkál-tó (bányák, víz alatti helyek)
A mikrorészecskék fizikája 2. előadás Neutrínófizika
Sudburry Neutrino Observatory
semleges áram Z0
A mikrorészecskék fizikája 2. előadás Neutrínófizika
GeoneutrínókMi a forrása a föld belsejét melegítő hőnek?
A mikrorészecskék fizikája 2. előadás Neutrínófizika
Neutrínószcilláció• Béta-bomlás H sajátállapota – szabad mozgás
23.04.21. 13A mikrorészecskék fizikája 2. előadás Neutrínófizika
Balkezes neutrínók
Wu-kísérlet, paritás nem marad meg: nincsenek jobbkezes neutrínók