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Radiochemische Experimente

Solare Neutrinos Allgemeine Beobachtung: Defizit an solaren Elektron-Neutrinos. Problem: Kenntnis des Neutrino-Flusses von der Sonne!. Radiochemische Experimente Homestake:  e + 37 Cl e+ 37 Ar und Beobachtung des Zerfalls des Argon. Ergebnis: R~0.33!

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Radiochemische Experimente

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Presentation Transcript

  1. Solare NeutrinosAllgemeine Beobachtung: Defizit an solaren Elektron-Neutrinos.Problem: Kenntnis des Neutrino-Flusses von der Sonne! • Radiochemische Experimente • Homestake: e+37Cle+37Ar und Beobachtung des Zerfalls des Argon. Ergebnis: R~0.33! • SAGE, GALLEX:e+71Gae+71Ge und Beobachtung des radioaktiven Zerfalls des Germaniums. R~0.55! • (Super)Kamiokande • 1983 erbauter Wasser-Cherenkov-Detektor (3000t). • Messung der elastischen Streuung e+ee+e. R~0.36! • Spaeter zu SuperK aufgeruestet (spaeter).

  2. Solare NeutrinosErgebnisse vor SNO.

  3. Sudbury Neutrino ObservatorySNO – wie Kamiokande, aber mit schwerem Wasser. Vorteil: Messung von NC und CC im schweren Wasser: Ueber die NC-Messung, die mit allen Neutrino-Sorten geht, bekomme ich eine Normierungsmessung des totalen Neutrino-Flusses und somit eine Bestaetigungdes Sonnenmodells! Ergebnis: In der CC-Reaktion ebenfalls Defizit (R~0.35), aber die NC findetexakt das von der Theorie vorhergesagte Ergebnis fuer den Fluss! Interpretation: Elektron-Neutrinos oszillieren auf dem Weg von der Sonne!

  4. Reaktor-Neutrinos6-8 Antielektron-Neutrinos pro Spaltung Messen die Disappaerance von Antielektron-Neutrinos, z.B. Chooz. KamLAND (Japan) ist ca. 180km vom Reaktor entfernt und besteht aus ca.1900 PMTs (50cm!) und 1000t fluessigem Szintillator. Erst durch KamLAND wurde die solare Loesung eindeutig!

  5. Solare Loesung mit KamLANDAnnahme: e, Zweiflavour-Formalismus Beste Loesung: -- m2~7.9*10-5eV2,-- tan2~0.4 Das Raetsel der solaren Neutrinosgilt damit als geloest: Oszillationen!

  6. Atmosphaerische Neutrinos … und ihre Loesung … • Anfangs niemand durch solare Neutrinos von Oszillation ueberzeugt (MSW-Effekt,astrophysikalische Erklaerungen etc.). Aber SuperK kann mehr als solare  … • Hochenergetische Protonen der kosmischen Strahlung erzeugen in ~12km HoeheKernreaktionen  Pionen! • Korrekturen: - Zeitdilatation- Zusammensetzung der kosm. Strahlung • Energieabhaengigkeit des WQS … • Schon Kamiokande: R1 Messungen dazu von SuperK, IMB, Soudan, Frejus ….

  7. Atmosphaerische Neutrinos … Methode: quasielastische Streuung … • Elektron  EM-Schauer  Muon  einzelne Spurdiffuser Cherenkov-Ring scharfer Cherenkov-Ring(Vielfac-Streuung!) • Energie und Richtung der Leptonen geben Mass fuer Energie, Richtungder Neutrinos (Energie der Neutrinos hier groesser als im Falle der solarenNeutrinos – hier fast alle weniger als 0.42MeV im Gegensatz zu GeV!). • Ergebnisse: • Frejus, Nusex: R~1, grosse Fehler • Kamiokande, IMB: R<1, kleine Fehler Atmosphaerische Neutrino-Anomalie!

  8. Atmosphaerische Neutrinos … Moegliche Erklaerung: Oszillationen! Vor allem  Beste Loesung:-- 1.5*10-3<m2<3.5*10-3eV2, -- sin22>0.92 Noch interessant: -- Zenithwinkel-Abhaengigkeit! -- Auch Beschleuniger-Experiment (K2K) scheint diese Oszillation zu sehen!

  9. Achtung Thomas: -- Solar 12 -- Atmosphaere 13 -- man kann jetzt auch alles im 3-Flabour-Modell analysieren und alle Deltam und auch theta13 analysieren

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