NÖTRİNO NEDİR?

nötrino

     Bir nötrino, elektrona çok benzeyen, ancak elektrik yükü olmayan ve kütlesi çok küçük (sıfıra yakın) olan bir atom altı parçacıktır. Nötrinolar evrendeki en bol parçacıklardan biridir. Fakat madde ile çok az etkileşime girdikleri için, nötrinoların tespit edilmesi inanılmaz derecede zordur.

     Nükleer kuvvetler elektronları ve nötrinoları aynı şekilde davranır; zayıf nükleer kuvvet elektron ve nötrinolara aynı şekilde davranır ancak güçlü nükleer kuvvet her ikisine aynı şekilde davranmaz. Bu özelliğe sahip olan parçacıklar lepton olarak adlandırılır. Elektron, muon, tau ve bunların anti parçacıkları yüklü leptonlardır.

     Hem muon hem de tau, elektron gibi, muon-nötrino ve tau-nöutrino olarak adlandırılan nötinolara eşlik eder. Üç nötrino türü ayrı özelliktedir; Örneğin, muon-neutrinolar bir hedefle etkileşime girdiğinde, her zaman muons üretecek ve hiçbir zaman tau ya da elektron üretmeyecekdir. Parçacık etkileşimlerinde, elektronlar ve elektron-nötrinolar oluşup yok olsa da, elektron ve elektron-nötrinoların sayısının toplamı korunur. bu gerçek bize yüklü leptonların ve onlara eşlik eden nötrinoların üç aileye ayrıldığını gösterir.

     Nötrinoları saptamak için çok büyük ve çok hassas dedektörler gereklidir. Tipik olarak, düşük enerjili bir nötrino, bir şeyle etkileşime girmeden önce birçok ışık yılı boyunca seyahat eder. Sonuç olarak, dünyada yapılan tüm nötrino deneyleri, makul boyuttaki detektörlerde etkileşime giren nötrinoların küçük fraksiyonunu ölçmeye dayanır. Örneğin, Sudbury Neutrino Gözlemevi'nde, dedektör saniyede yaklaşık 1012 nötrino alır. Günde yaklaşık 30 nötrino tespit edilir.

     Wolfgang Pauli ilk olarak 1930'da nötrinonun varlığını öne sürdü. Ancak o zamanlar bir problem söz konusuydu, çünkü hem enerji hem de açısal momentumun beta bozunumda korunmadığı sanılıyordu. Ancak Pauli, etkileşimli olmayan, tarafsız bir parçacık ortaya çıkarsa, koruma yasalarını kurtarabileceğine işaret etti. Nötinoların ilk tespiti, Clyde Cowan ve Frederick Reines'in 1955 yılında bir nükleer reaktör tarafından yayılan anti-nötrinoları bulunmasıyla ortaya çıkmıştır.

     Doğal nötrino kaynakları, yeryüzündeki ilkel elementlerin radyoaktif bozunmasıyla açığa çıkar (düşük enerjili elektron ve anti-nötrinolar). Hesaplamalar, güneş enerjisinin yaklaşık yüzde 2'sinin füzyon reaksiyonlarında üretilen nötrinolar tarafından taşındığını göstermektedir. Ayrıca süpernovalara da yoğun nötrino kaynaklarıdır. Evrenin karanlık maddesinin büyük bir kısmının, Big Bang ile açığa çıkan nötrinolardan oluşmuş olabilir.

     Nötrino parçacıkları ve astrofizik ile ilgili alanlar zengin, çeşitlilik gösterir ve hızla gelişmektedir. Dolayısıyla, bu alandaki tüm aktiviteleri kısa bir şekilde özetlemek mümkün değildir. Bununla birlikte, büyük miktarda deneysel ve teorik çalışma gerektiren güncel sorular şunları içerir: Çeşitli nötrinoların kütleleri nelerdir? Big Bang kozmolojisini nasıl etkiler? Nötrinolar salınım yapar mı? Ya da bir türün nötrinoları madde ve uzayda yolculuk ederken başka bir türe dönüşebilir mi? Nötrinolar temel olarak anti-parçacıklarından farklı mıdır? Yıldızlar nasıl süpernovalara dönüşüyor? Nötrino'nun kozmolojideki rolü nedir?

     Özellikle güneş nötrino problemi ilgi çekici bir konudur. Bu isim, geçtiğimiz otuz yıldır süren çeşitli karasal deneylerin, güneşten yayılan enerjiyi üretmek için gerekli olandan daha az güneş nötrini gözlemlediğini göstermektedir. Bu konu, geçtiğimiz otuz yıldır süren çeşitli karasal deneylerin, güneşten yayılan enerjiyi üretmek için gerekli olandan daha az güneş nötrinsu gözlemlediğini göstermektedir.

     Olası bir tahmin, nötrinoların değişimidir, yani güneşte oluşturulan elektron nötrinolarının yeryüzüne seyahat ederken muon veya tau-nötrinoza dönüşmesidir. Düşük enerjili muon veya tau-nötrinoları ölçmek çok daha zor olduğundan, bu tür bir değişim neden Dünya'da doğru nötrino sayısını gözlemlemediğimizi açıklamaktadır.

nötrino

     

     

Düzenleyen: Celal DEMİRTAŞ