1 / 25

Neutrina

Neutrina. Jarosław Mróz Rafał Guzik. Plan prezentacji. wstęp rozpad  Model Standardowy neutrina słoneczne neutrina atmosferyczne oscylacje neutrin detektory neutrin. wstęp. To, co jest dla nas oczywiste, to fakt, że wszechświat wypełniony jest różnego rodzaju gwiazdami, galaktykami.

amaris
Download Presentation

Neutrina

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Neutrina Jarosław Mróz Rafał Guzik

  2. Plan prezentacji • wstęp • rozpad  • Model Standardowy • neutrina słoneczne • neutrina atmosferyczne • oscylacje neutrin • detektory neutrin

  3. wstęp To, co jest dla nas oczywiste, to fakt, że wszechświat wypełniony jest różnego rodzaju gwiazdami, galaktykami. Jednak przestrzeń kosmiczna niesie jeszcze wiele tajemnic, a jedną z nich są neutrina.

  4. wstęp Neutrina powstały w mniej niż sekundę po Wielkim Wybuchu, i bardzo dużo z nich wypełnia przestrzeń do dziś. Każdy centymetr sześcienny zawiera około 300 takich neutrin. Miliony neutrin przelatują przez nasze ciała w każdej sekundzie, przy czym, w ciągu całego życia, tylko jedno neutrino ma szansę oddziaływać z naszym ciałem.

  5. wstęp Podstawowe właściwości neutrin • nie posiadają ładunku • posiadają bardzo małą masę • posiada spin = ½ • bardzo słabo oddziałuje z materią

  6. rozpad  Hipoteza istnienia neutrina została wysunięta, aby wyjaśnić ‘dziwne’ własności rozpadu . Rozpad  jest to spontaniczny proces przemiany jądra w jądro izobaryczne podczas którego emitowany jest elektron lub pozyton lub wychwycony jest elektron z wewnętrznej powłoki.

  7. rozpad  Podstawowy problem rozpadu: ciągłe widmo energetyczne elektronów

  8. rozpad  Rozwiązanie zaproponowane przez Wolfganga Pauliego: podczas rozpadu powstaje dodatkowa cząstka unosząca ze sobą część energii

  9. rozpad  W 1933 Enrico Fermi sformułował teoretyczny opis rozpadu  uwzględniając cząstkę zaproponowaną przez Pauli’ego i nazwał ją neutrino. wychwyt K

  10. Pierwszy raz udało się eksperymentalnie potwierdzić istnienie neutrin (a dokładniej antyneutin) w roku 1956. Dokonali tego Clyde Cowan oraz Fred Reines. Wykryli oni oddziaływania antyneutrin emitowanych z reaktora.

  11. Model Standardowy • wszystkie znane cząstki podzielone są na 3 generacje • otaczająca nas materia zbudowana jest z cząstek należących do generacji 1 • cząstki generacji 1 są najlżejsze, w pozostałych generacjach znajdują się cięższe odpowiedniki, posiadające te same liczby kwantowe.

  12. Model Standardowy Model Standardowy zakłada również istnienie cząstek oddziaływań: fotonów, bozonów W- i W+ oraz gluonów.

  13. Hipoteza bezmasowego neutrina Skrętność – jest to relacja pomiędzy spinem, a pędem cząstki. Gdy spin jest przeciwnie skierowany do pędu, to cząstka jest lewoskrętna, gdy zgodnie – prawoskrętna.

  14. Hipoteza bezmasowego neutrina W latach 50 przeprowadzono wiele eksperymentów badających skrętność neutrin. Wynik: neutrina są lewoskrętne Wniosek: neutrina nie mają masy

  15. A jednak masę mają... W 1998 roku eksperyment SuperKamiokande dostarczył pierwszego dowodu, że neutrino posiada masę. Wykryto oscylacje neutrin, a skoro neutrina oscylują to muszą poruszać się z prędkością mniejszą od prędkości światła, a co za tym idzie muszą mieć masę.

  16. Rozszerzenia Standardowego Modelu Pojawiły się więc problemy: • jak powiązać niezerową masę z tylko jednym typem neutrin – lewoskrętnymi? • Dlaczego masa neutrin jest tak mała w porównaniu z innymi cząstkami?

  17. Rozszerzenia Standardowego Modelu Dwie propozycje: • neutrina Diraca • neutrina Majorana

  18. Rozszerzenia Standardowego Modelu Neutrina Diraca • prawoskrętne neutrina oddziałują w materią 26 rzędów wielkości słabiej niż lewoskrętne. • prawoskrętne neutrina poruszają się w innym wymiarze.

  19. Rozszerzenia Standardowego Modelu Neutrina Majorana • zakłada się nierozróżnialność pomiędzy lewoskrętnym neutrinem, a prawoskrętnym antyneutrinem.

  20. Detektor ANTARES • ANTARES został stworzony wysiłkiem naukowców i inżynierów z Francji, Niemiec, Włoch, Hiszpanii, Holandii i Rosji • Został umieszczony na dnie morza Śródziemnomorskiego w odległości 30km od wybrzeży Francji na głębokości 2,5 km.

  21. Detektor ANTARES Budowa

  22. Detektor ANTARES Zasada działania

  23. Detektor ANTARES Problemy przy detekcji neutrin • neutrina nadlatujące z niewłaściwej strony • bioluminescencja • rozpad  potasu 40K występującego w wodzie morskiej

  24. Detektor ANTARES Co nam daje detekcja neutrin? • znacznie poszerza zasięg obserwacji • może pozwolić na wykrycie zupełnie nowych zjawisk i obiektów • może przyczynić się do znalezienia odpowiedzi czym jest ciemna materia i energia

  25. Detektor ANTARES 14 luty 2006 ustawienie pierwszej linii detekcyjnej 2 marca 2006 rejestracja pierwszych danych z detektora 21 września 2006 podłączenie kolejnej linii detekcyjnej 29 stycznia 2006 podłączenie kolejnych trzech linii detekcyjnych

More Related