Física

Los Neutrinos

Publicado por Monica González

En menos de un siglo, el neutrino pasó de una partícula fantasma – propuesta en 1930 por el físico austríaco Wolfgang Pauli (1900-1958) a explicar el balance de energía en una forma de radioactividad,  el llamado decaimiento beta, en una sonda capaz de escrutar el interior de estrellas y de la propia Tierra.

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Debido al hecho de interactuar muy raramente con la materia, los neutrinos toman 26 años para ser observados experimentalmente.

Para ello ha sido preciso esperar por el advenimiento de reactores nucleares y aceleradores de partículas capaces de producir flujos muy elevados de estas partículas.

Expuestos a detectores de gran masa, los neutrinos pudieron ser finalmente observados.

Sabemos hoy que existen tres sabores (tipos) de neutrinos: el neutrino del electrón, cuyo descubrimiento, en 1956 le dio el Nobel 1995 al norteamericano Frederick Reines (1918-1998); el neutrino del múon,  descubierto en 1962 y que le dio el premio de 1988 a los norteamericanos Leon Lederman, Melvin Schwartz y Jack Steinberger; y el neutrino de Tau, cuya existencia fue inferida por la descubierta del Tau (un leptón), en 1975 y detectado apenas en el 2000.

Con el desarrollo de las técnicas de detección, hemos sido capaces de medir neutrinos producidos por fuentes naturales, o sea, neutrinos producidos por las reacciones termonucleares al interior del Sol y neutrinos generados por el choque de rayos cósmicos contra núcleos atómicos atmosféricos.

En 1987 casi accidentalmente, los detectores de los experimentos IMB, observaron una decena de neutrinos correlacionados con la explosión de la supernova SN1987A.

Experimentos que se iniciaron en la década del 80 y que continúan hasta hoy han demostrado que el número de neutrinos del múon producidos en la atmósfera terrestre que llegan a los detectores, no es consistente con lo que esperaríamos teóricamente: ellos parecen estar desapareciendo.

En 1998, el experimento SuperKamiokande, en Japón, demostró por la primera vez que esa desaparición tiene una dependencia con la distancia recorrida por el neutrino. Los diversos experimentos con neutrinos solares, desde el pionero Homestake (Estados Unidos), en 1968, han observado un déficit en el número de neutrinos provenientes del Sol.

La detección de neutrinos cósmicos dio el Nobel de 2001 al norteamericano Raymond Davis Jr. Y al Japonés Masatoshi Koshiba.

En 2001 y 2002, el experimento Sudbury Neutrino Observatory en Canadá mostró que el déficit de neutrinos solares habla sobre los neutrinos del electrón que, de alguna forma, parecen estar cambiando de sabor en su camino al interior del Sol hacia nosotros.

En 2003, el experimento Kam LAND en Japón observó, por primera vez, la desaparición de antineutrinos del electrón producidos por reactores nucleares.

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Todos esos resultados son compatibles con la hipótesis de oscilación cuántica de sabor de neutrinos, o sea, los neutrinos que tienen masa bien definida deben ser combinaciones de aquellos que interactúan con la materia y viceversa.

Para que este fenómeno ocurra, neutrinos precisan tener una masa no nula. Cálculos indican que la suma de la masa de los neutrinos no puede ser inferior a un décimo de millonésimo de la masa del electrón (9,11 x 10-31 kg).

El neutrino también puede tener un papel importante en la comprensión del mecanismo de generación de la masa.

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