Kas yra Neutrinas?

Neutrinas yra labai mažos masės dalelė, maždaug elektrono masė, ir neturinti elektros krūvio. Neutrinas yra sunkiai suvokiama subatominė dalelė. Neutrinas yra toks drovus, kad nuo teorijos apie jo egzistavimą iki tikrojo atradimo praėjo 25 metai. 1931 m. garsus kvantinis fizikas Wolfgangas Pauli iškėlė teoriją apie neutriną. Jį 1956 m. atrado Frederickas Reinesas ir Clyde’as Cowanas neutrinų observatorijoje, esančioje greta atominės elektrinės Savannah upėje, Pietų Karolinoje.

Neutrinai sklinda beveik šviesos greičiu, ir daugybė kvadrilijonų jų kas sekundę prasiskverbia į jūsų kūną. Tačiau kadangi neutrinai turi tokią mažą masę ir tik nežymiai sąveikauja su atomais, prieš sąveikaudami su atomu, jie gali prasiskverbti į keletą šviesmečių tankiai supakuotą medžiagą. Dėl šios priežasties juos labai sunku aptikti.

Neutrinai susidaro per įvykį, fizikoje žinomą kaip beta skilimas. Atrodė beviltiška aptikti neutrinus iki branduolinės technologijos atsiradimo. Atominės bombos ir branduoliniai reaktoriai pasirodė esantys turtingi neutrinų aktyvumo šaltiniai, palyginti su tipine Žemės vieta. Pirmieji neutrinų detektoriai buvo rezervuarai, užpildyti vandeniu ir kadmio chloridu. Pirmasis aptiktas neutrinas iš tikrųjų buvo ne įprastas neutrinas, o antineutrinas.

Kai antineutrinas susidūrė su protonu neutrinų detektoriuje, sąveika sukūrė neutroną ir pozitroną arba antielektroną. Gautas antielektronas greitai sunaikintų vieną iš elektronų, skriejančių aplink branduolį, ir dėl to išsiskirs du fotonai. Tada paklydusį neutroną, išsiskyrusį po atomo skilimo, galiausiai (~15 ms) paimtų kitas, nepažeistas atomas, išskirdamas daugiau fotonų (šviesos). Šį išskirtinį 2 etapų fotonų išsiskyrimo modelį galima padidinti fotostiprintuvais, taip suaktyvinant registrą ir pateikiant teigiamus neutrinų poveikio įrodymus.

Šiuolaikiniais metodais mūsų observatorijose aptinkamas net vienas neutrinas per dieną. Neutrinas yra puikus pagrindinės dalelės pavyzdys, kuris tampa labiau suprantamas gerėjant mūsų mokslinių instrumentų kokybei. Nuolatinis įrodymų apie neutriną ir jo savybes rinkimas tikrai vertingai prisidės prie šiuolaikinės teorinės fizikos pažangos, o tai savo ruožtu sukurs naudingų technologinių ir teorinių atradimų žmogaus civilizacijai.