www.wikidata.uk-ua.nina.az

Нейтрино Нейтри но стабільні нейтральні лептони з напівцілим спіном що беруть участь лиш у слабкій і гравітаційній взаєм

Нейтрино

Нейтри́но — стабільні нейтральні лептони з напівцілим спіном, що беруть участь лиш у слабкій і гравітаційній взаємодіях — надзвичайно мляво взаємодіють з речовиною: нейтрино з енергією 1 МеВ мають у свинці довжину вільного пробігу ~ 1018 м (~ 100 світлових років).

Нейтрино
Склад: елементарна частинка
Родина: ферміон
Група: лептон
Покоління: три покоління: електронне, мюонне, таонне
взаємодії: слабка, гравітаційна
Частинка: нейтрино
Античастинка: антинейтрино
Передбачена: 1930, Вольфганг Паулі
Відкрита: 1956, Клайд Кован[en], Фредерік Рейнз, Ф.Б. Гаррісон, Г.В. Крузе та А.Д. Макґваєр
Символ: ν
Число типів: 3
Маса: дискутується
Електричний заряд: 0
Спін: 1/2

Нейтри́но — стабільна, електрично нейтральна елементарна частинка, з масою, значно меншою, ніж в інших відомих елементарних частинок. Вона належить до групи лептонів. Розрізняють електронне, мюонне і тау-лептонне нейтрино. Нейтрино і відповідні їм антинейтрино беруть участь тільки у слабких та гравітаційних взаємодіях. Вони відіграють велику роль у перетвореннях елементарних частинок, у глобальних космогонічних процесах.

Історія відкриття Редагувати

Однією з основних проблем в ядерній фізиці 20-30-их років XX століття була проблема бета-розпаду: спектр електронів, що утворюються при β-розпаді, виміряний англійським фізиком Джеймсом Чедвіком ще 1914 року, мав неперервний характер, тобто, з ядра вилітають електрони з найрізноманітнішими енергіями.

Розвиток квантової механіки в 20-их роках призвів до розуміння дискретності енергетичних рівнів в атомному ядрі: це припущення висловила австрійський фізик Ліза Майтнер 1922 року. Виходячи з цих міркувань, спектр частинок, що вилітають при розпаді ядра повинен бути дискретним, і показувати енергії, рівні різницям енергій рівнів, між якими при розпаді відбувається перехід. Таким, наприклад, є спектр альфа-частинок при альфа-розпаді.

Отже, неперервність спектру електронів β-розпаду ставила під сумнів закон збереження енергії. Питання стояло настільки гостро, що 1931 року знаменитий данський фізик Нільс Бор на Римській конференції виступив з ідеєю про незбереження енергії. Проте було й інше пояснення — втрачену енергію відносить якась невідома і непомітна частинка.

Пропозиція Паулі Редагувати

Гіпотезу про існування частинки, яка надзвичайно слабо взаємодіє з речовиною, висунув 4 грудня 1930 Вольфганг Паулі у в неформальному листі учасникам фізичної конференції в Тюбінгені:

Втім, нейтроном було названо іншу елементарну частинку.

На 7 Сольвеєвському конгресі 1933 року в Брюсселі Паулі виступив з рефератом про механізм β-розпаду з участю легкої нейтральної частинки зі спіном 1/2, в якому, з посиланням на пропозицію Фермі, назвав гіпотетичну частинку «нейтрино». Цей виступ був фактично першою офіційною публікацією, присвяченою нейтрино.

Безпосереднє детектування Редагувати

Нейтрино вперше спостерігала 1956 року група Клайда Кована[en] та Фредеріка Райнеса за механізмом, який 1942 року запропонував Ван Ганьчан. За це відкриття Фредерік Райнес отримав Нобелівську премію з фізики 1995 року. Спостерігалися антинейтрино, утворені в ядерному реакторі. Вони взаємодіють з протонами за реакцією:

ν
e + p+
 → n0
 + e+
.

Надалі утворений позитрон швидко анігілює з електроном, й утворюються два гамма-кванти. Отже, експериментально потрібно зафіксувати подію, коли одночасно детектується нейтрон та два гамма-кванти.

Леон Ледерман, Мелвін Шварц та Джек Стейнбергер 1962 року вперше спостерігали мюонне нейтрино, за що 1988 року отримали Нобелівську премію. Про існування тау-нейтрино було повідомлено 2000 року проєктом DONUT[en] у Фермілабі.

Проблема сонячних нейтрино Редагувати

Цей розділ потребує доповнення. (травень 2020)

Відкриття осциляцій нейтрино Редагувати

Цей розділ потребує доповнення. (травень 2020)

Відкриття космічних нейтрино Редагувати

Реймонд Девіс та Масатосі Косіба отримали Нобелівську премію 2002 року за спостереження нейтрино від наднових зір, що заклало початок нейтринної астрономії. Протягом розвитку нейтринної астрономії нейтрино спостерігалися від Сонця і наднової 1987 року у Великій Магелановій Хмарі. Крім того установка IceCube спостерігала нейтрино високих енергій, які можуть бути космогенними. Розглянемо потоки нейтрино, що виникають при поширенні протонів надвисоких енергій, що утворюються в астрофізичних (космологічних) джерелах. Такі протони не можуть досягати наземних детекторів через обмеження ГЗК. При їх взаємодії з реліктовим випромінюванням утворюються піони, розпади яких містять так звані космогенні (тобто утворені космічними променями) або ГЗК-нейтрино. У різноманітних оглядах космогенних нейтрино їхня енергія вважається рівною 10% від енергії космічного променя.
Теоретики припускають існування великої кількості гіпотетичних нейтральних ферміонів подібних до нейтрино; стерильні нейтрино, калібрино, нейтраліно та інші. Їх відкриття може розв'язати проблему темної матерії. Важливим типом нейтраліно є гравітино.

Властивості та реакції Редагувати

Аромат, маса та їхнє змішування Редагувати

Кожному зарядженому лептону відповідає своя пара нейтрино/антинейтрино:

Квантове число, що описує цю відповідність називають ароматом (англ. flavor) нейтрино.

Маса нейтрино вкрай мала у порівнянні з іншими елементарними частинками. Останні експериментальні оцінки (на травень 2012), отримані в ході роботи австралійської колаборації WiggleZ на англо-австралійському телескопі засвідчують, що верхня межа маси для усіх ароматів нейтрино становить всього 0,29 еВ .

Осциляції нейтрино Редагувати

Якщо нейтрино мають ненульову масу, то різні види нейтрино можуть перетворюватися один в одного. Це так звані осциляції нейтрино, на користь яких свідчать спостереження сонячних нейтрино, кутової анізотропії атмосферних нейтрино, а також проведені на початку цього століття експерименти з реакторними (див. KamLAND) і прискорювальними нейтрино. Крім того, існування осциляцій нейтрино, ймовірно, напряму підтверджено експериментами в нейтринній лабораторії в Садбері(Нобелівська премія з фізики за 2015 рік). Підтвердження осциляцій нейтрино вимагатиме внесення змін в Стандартну модель.

Спіральність Редагувати

Нейтрино має спін 1/2. Проте експериментально детектуються тільки нейтрино з певною спіральністю, тобто тільки нейтрино з однією проєкцією спіну на напрямок руху, який задається імпульсом. Нейтрино мають ліву спіральність, антинейтрино — праву спіральність. Ліва спіральність нейтрино означає те, що його спін направлений протилежно до імпульсу.

Ефект Міхеєва — Смирнова — Вольфенштейна Редагувати

Цей розділ потребує доповнення. (травень 2020)

Дослідження Редагувати

Цей розділ потребує доповнення. (травень 2020)

Джерела нейтрино Редагувати

Цей розділ потребує доповнення. (травень 2020)

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

  1. C.L Cowan Jr., F. Reines, F.B. Harrison, H.W. Kruse, A.D McGuire (1956). Detection of the Free Neutrino: a Confirmation. Science 124 (3212): 103–4. Bibcode:1956Sci...124..103C. PMID 17796274. doi:10.1126/science.124.3212.103. 
  2. K. Winter (2000). Neutrino physics. Cambridge University Press. с. 38ff. ISBN 978-0-521-65003-8. 
    Джерело відтворює статтю 1956 року.
  3. K.-C. Wang (1942). A Suggestion on the Detection of the Neutrino. Physical Review 61 (1–2): 97. Bibcode:1942PhRv...61...97W. doi:10.1103/PhysRev.61.97. 
  4. В.А. Рябов (2006). Нейтрино сверхвысоких энергий от астрофизических источников и распадов сверхмассивных частиц. Успехи физических наук 176 (9): 939. 
  5. . Архів оригіналу за 26 травня 2012. Процитовано 25 травня 2012. 

Посилання Редагувати


Це незавершена стаття з науки.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Nejtri no stabilni nejtralni leptoni z napivcilim spinom sho berut uchast lish u slabkij i gravitacijnij vzayemodiyah nadzvichajno mlyavo vzayemodiyut z rechovinoyu nejtrino z energiyeyu 1 MeV mayut u svinci dovzhinu vilnogo probigu 1018 m 100 svitlovih rokiv NejtrinoSklad elementarna chastinkaRodina fermionGrupa leptonPokolinnya tri pokolinnya elektronne myuonne taonnevzayemodiyi slabka gravitacijnaChastinka nejtrinoAntichastinka antinejtrinoPeredbachena 1930 Volfgang PauliVidkrita 1956 Klajd Kovan en Frederik Rejnz F B Garrison G V Kruze ta A D MakgvayerSimvol nChislo tipiv 3Masa diskutuyetsyaElektrichnij zaryad 0Spin 1 2Nejtri no stabilna elektrichno nejtralna elementarna chastinka z masoyu znachno menshoyu nizh v inshih vidomih elementarnih chastinok Vona nalezhit do grupi leptoniv Rozriznyayut elektronne myuonne i tau leptonne nejtrino Nejtrino i vidpovidni yim antinejtrino berut uchast tilki u slabkih ta gravitacijnih vzayemodiyah Voni vidigrayut veliku rol u peretvorennyah elementarnih chastinok u globalnih kosmogonichnih procesah Zmist 1 Istoriya vidkrittya 1 1 Propoziciya Pauli 1 2 Bezposerednye detektuvannya 1 3 Problema sonyachnih nejtrino 1 4 Vidkrittya oscilyacij nejtrino 1 5 Vidkrittya kosmichnih nejtrino 2 Vlastivosti ta reakciyi 2 1 Aromat masa ta yihnye zmishuvannya 2 2 Oscilyaciyi nejtrino 2 3 Spiralnist 2 4 Efekt Miheyeva Smirnova Volfenshtejna 3 Doslidzhennya 4 Dzherela nejtrino 5 Div takozh 6 Primitki 7 PosilannyaIstoriya vidkrittya RedaguvatiOdniyeyu z osnovnih problem v yadernij fizici 20 30 ih rokiv XX stolittya bula problema beta rozpadu spektr elektroniv sho utvoryuyutsya pri b rozpadi vimiryanij anglijskim fizikom Dzhejmsom Chedvikom she 1914 roku mav neperervnij harakter tobto z yadra vilitayut elektroni z najriznomanitnishimi energiyami Rozvitok kvantovoyi mehaniki v 20 ih rokah prizviv do rozuminnya diskretnosti energetichnih rivniv v atomnomu yadri ce pripushennya vislovila avstrijskij fizik Liza Majtner 1922 roku Vihodyachi z cih mirkuvan spektr chastinok sho vilitayut pri rozpadi yadra povinen buti diskretnim i pokazuvati energiyi rivni riznicyam energij rivniv mizh yakimi pri rozpadi vidbuvayetsya perehid Takim napriklad ye spektr alfa chastinok pri alfa rozpadi Otzhe neperervnist spektru elektroniv b rozpadu stavila pid sumniv zakon zberezhennya energiyi Pitannya stoyalo nastilki gostro sho 1931 roku znamenitij danskij fizik Nils Bor na Rimskij konferenciyi vistupiv z ideyeyu pro nezberezhennya energiyi Prote bulo j inshe poyasnennya vtrachenu energiyu vidnosit yakas nevidoma i nepomitna chastinka Propoziciya Pauli Redaguvati Gipotezu pro isnuvannya chastinki yaka nadzvichajno slabo vzayemodiye z rechovinoyu visunuv 4 grudnya 1930 Volfgang Pauli u v neformalnomu listi uchasnikam fizichnoyi konferenciyi v Tyubingeni mayuchi na uvazi neperervnij b spektr ya zrobiv vidchajdushnu sprobu vryatuvati obminnu statistiku i zakon zberezhennya energiyi A same ye mozhlivist togo sho v yadrah isnuyut elektrichno nejtralni chastinki yaki ya nazivatimu nejtronami i yaki mayut spin 1 2 Masa nejtrona za poryadkom velichini povinna buti porivnyannoyu z masoyu elektrona i v usyakomu razi ne bilshe vid 0 01 masi protona Neperervnij b spektr todi stav bi zrozumilim yaksho pripustiti sho pri b rozpadi razom z elektronom vilitaye she j nejtron takim chinom sho suma energij nejtrona i elektrona zalishayetsya staloyu Ya viznayu sho takij vihid mozhe zdatisya na pershij poglyad malovirogidnim Prote ne riziknuvshi ne vigrayesh serjoznist polozhennya z neperervnim b spektrom dobre proilyustruvav mij povazhnij poperednik pan Debaj yakij nedavno zayaviv meni v Bryuseli Pro ce krashe ne dumati zovsim yak pro novi podatki Vidkritij list grupi radioaktivnih sho zibralisya v Tyubingeni cit za M P Rekalo Nejtrino Vtim nejtronom bulo nazvano inshu elementarnu chastinku Na 7 Solveyevskomu kongresi 1933 roku v Bryusseli Pauli vistupiv z referatom pro mehanizm b rozpadu z uchastyu legkoyi nejtralnoyi chastinki zi spinom 1 2 v yakomu z posilannyam na propoziciyu Fermi nazvav gipotetichnu chastinku nejtrino Cej vistup buv faktichno pershoyu oficijnoyu publikaciyeyu prisvyachenoyu nejtrino Bezposerednye detektuvannya Redaguvati Nejtrino vpershe sposterigala 1956 roku grupa Klajda Kovana en ta Frederika Rajnesa 1 2 za mehanizmom yakij 1942 roku zaproponuvav Van Ganchan 3 Za ce vidkrittya Frederik Rajnes otrimav Nobelivsku premiyu z fiziki 1995 roku Sposterigalisya antinejtrino utvoreni v yadernomu reaktori Voni vzayemodiyut z protonami za reakciyeyu n e p n0 e Nadali utvorenij pozitron shvidko anigilyuye z elektronom j utvoryuyutsya dva gamma kvanti Otzhe eksperimentalno potribno zafiksuvati podiyu koli odnochasno detektuyetsya nejtron ta dva gamma kvanti Leon Lederman Melvin Shvarc ta Dzhek Stejnberger 1962 roku vpershe sposterigali myuonne nejtrino za sho 1988 roku otrimali Nobelivsku premiyu Pro isnuvannya tau nejtrino bulo povidomleno 2000 roku proyektom DONUT en u Fermilabi Problema sonyachnih nejtrino Redaguvati Cej rozdil potrebuye dopovnennya traven 2020 Vidkrittya oscilyacij nejtrino Redaguvati Cej rozdil potrebuye dopovnennya traven 2020 Vidkrittya kosmichnih nejtrino Redaguvati Rejmond Devis ta Masatosi Kosiba otrimali Nobelivsku premiyu 2002 roku za sposterezhennya nejtrino vid nadnovih zir sho zaklalo pochatok nejtrinnoyi astronomiyi Protyagom rozvitku nejtrinnoyi astronomiyi nejtrino sposterigalisya vid Soncya i nadnovoyi 1987 roku u Velikij Magelanovij Hmari Krim togo ustanovka IceCube sposterigala nejtrino visokih energij yaki mozhut buti kosmogennimi 4 Rozglyanemo potoki nejtrino sho vinikayut pri poshirenni protoniv nadvisokih energij sho utvoryuyutsya v astrofizichnih kosmologichnih dzherelah Taki protoni ne mozhut dosyagati nazemnih detektoriv cherez obmezhennya GZK Pri yih vzayemodiyi z reliktovim viprominyuvannyam utvoryuyutsya pioni rozpadi yakih mistyat tak zvani kosmogenni tobto utvoreni kosmichnimi promenyami abo GZK nejtrino U riznomanitnih oglyadah kosmogennih nejtrino yihnya energiya vvazhayetsya rivnoyu 10 vid energiyi kosmichnogo promenya Teoretiki pripuskayut isnuvannya velikoyi kilkosti gipotetichnih nejtralnih fermioniv podibnih do nejtrino sterilni nejtrino kalibrino nejtralino ta inshi Yih vidkrittya mozhe rozv yazati problemu temnoyi materiyi Vazhlivim tipom nejtralino ye gravitino Vlastivosti ta reakciyi RedaguvatiAromat masa ta yihnye zmishuvannya Redaguvati Kozhnomu zaryadzhenomu leptonu vidpovidaye svoya para nejtrino antinejtrino elektron pozitron elektronne nejtrino elektronne antinejtrino myuon antimyuon myuonne nejtrino myuonne antinejtrino tau lepton antitau lepton tau nejtrino tau antinejtrinoKvantove chislo sho opisuye cyu vidpovidnist nazivayut aromatom angl flavor nejtrino Masa nejtrino vkraj mala u porivnyanni z inshimi elementarnimi chastinkami Ostanni eksperimentalni ocinki na traven 2012 otrimani v hodi roboti avstralijskoyi kolaboraciyi WiggleZ na anglo avstralijskomu teleskopi zasvidchuyut sho verhnya mezha masi dlya usih aromativ nejtrino stanovit vsogo 0 29 eV 5 Oscilyaciyi nejtrino Redaguvati Yaksho nejtrino mayut nenulovu masu to rizni vidi nejtrino mozhut peretvoryuvatisya odin v odnogo Ce tak zvani oscilyaciyi nejtrino na korist yakih svidchat sposterezhennya sonyachnih nejtrino kutovoyi anizotropiyi atmosfernih nejtrino a takozh provedeni na pochatku cogo stolittya eksperimenti z reaktornimi div KamLAND i priskoryuvalnimi nejtrino Krim togo isnuvannya oscilyacij nejtrino jmovirno napryamu pidtverdzheno eksperimentami v nejtrinnij laboratoriyi v Sadberi Nobelivska premiya z fiziki za 2015 rik Pidtverdzhennya oscilyacij nejtrino vimagatime vnesennya zmin v Standartnu model Spiralnist Redaguvati Nejtrino maye spin 1 2 Prote eksperimentalno detektuyutsya tilki nejtrino z pevnoyu spiralnistyu tobto tilki nejtrino z odniyeyu proyekciyeyu spinu na napryamok ruhu yakij zadayetsya impulsom Nejtrino mayut livu spiralnist antinejtrino pravu spiralnist Liva spiralnist nejtrino oznachaye te sho jogo spin napravlenij protilezhno do impulsu Efekt Miheyeva Smirnova Volfenshtejna Redaguvati Dokladnishe Efekt Miheyeva Smirnova VolfenshtejnaCej rozdil potrebuye dopovnennya traven 2020 Doslidzhennya RedaguvatiCej rozdil potrebuye dopovnennya traven 2020 Dzherela nejtrino RedaguvatiCej rozdil potrebuye dopovnennya traven 2020 Div takozh RedaguvatiOholodzhennya nejtrino Beta rozpad Prihovana masa Nejtrinni observatoriyi IceCube JUNO NOnA Sonyachna nejtrinna odinicya MinimonPrimitki Redaguvati C L Cowan Jr F Reines F B Harrison H W Kruse A D McGuire 1956 Detection of the Free Neutrino a Confirmation Science 124 3212 103 4 Bibcode 1956Sci 124 103C PMID 17796274 doi 10 1126 science 124 3212 103 K Winter 2000 Neutrino physics Cambridge University Press s 38ff ISBN 978 0 521 65003 8 Dzherelo vidtvoryuye stattyu 1956 roku K C Wang 1942 A Suggestion on the Detection of the Neutrino Physical Review 61 1 2 97 Bibcode 1942PhRv 61 97W doi 10 1103 PhysRev 61 97 V A Ryabov 2006 Nejtrino sverhvysokih energij ot astrofizicheskih istochnikov i raspadov sverhmassivnyh chastic Uspehi fizicheskih nauk 176 9 939 Ustanovleno strogoe astrofizicheskoe ogranichenie na massy nejtrino Arhiv originalu za 26 travnya 2012 Procitovano 25 travnya 2012 Posilannya RedaguvatiYaremko Yu Nejtrino chastinka privid videolekciya vid Derzhavnogo prirodoznavchogo muzeyu NAN Ukrayini Svit loviv mene ta ne spijmav Sho potribno znati pro nejtrino Kunsht 24 06 2020 Vidkrittya oscilyacij nejtrino yak krok do rozgadki budovi Vsesvitu zhurnal Viche nbsp Ce nezavershena stattya z nauki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Nejtrino amp oldid 40323854