Transcript Interakce neutrin

Interakce neutrin s hmotou
Neutrina interagují pouze slabou interakcí
Slabá interakce je zprostředkována výměnou intermediálních bosonů:
Z0 (neutrální proudy)
Základní pravidla pro
vrcholy
Příklady slabé interakce
neutrin s hadrony
Příklady slabé interakce
neutrin s elektrony
Náboje, leptonová
čísla, vůně kvarku
a barva se zachovávají
a W+, W- (nabité proudy)
1) elektrický náboj
se zachovává
2) Leptonové číslo
se zachovává
3) Počet kvarků zachovává
4) Vůně se nezachovává
Příklad interakce patřící k neutrálním proudům
(anihilace elektronu a elektronového antineutrina)
Slabá intenzita interakce a její krátký dosah dány velkou hmotností kalibračních
bozonů – efektivní intenzita interakce
Dosah 10-18m
Slabá interakce je v modelu elektroslabé interakce
charakterizována vazbovou konstantou g
Spojení s Fermiho konstanou GF (E<<MWc2):
GF 
2 g2
8 mW2
Účinný průřez reakce   p  n  e
v nízkoenergetické limitě (Eν << Mpc2):

e

GF2  pe c Ee
 c 4
σ = 5,8∙10-18 fm2 → 5,8∙10-17 mbarn pro srovnání
silná interakce má σ = 3 – 5 fm2 → 30 – 50 mbarn
Chování intenzity interakce
s energií pro různé interakce
Detekční metody
1) Obrácený rozpad beta:
 e  p  n  e
Proton se neexcituje → lze určit energii neutrina:
Záchyt na těžkých jádrech:
Eν = Ee + Eod + (En – Ep)
 e  (Z , N )  e   (Z  1, N  1)
 e  (Z , N )  e   (Z  1, N  1)
Detekce pouze elektronových neutrin nebo antineutrin
2) Produkce e, μ  a τ : následná detekce nabitých leptonů a určení jejich energie
Detekce všech druhů neutrin a antineutrin
3) Rozptyl na elektronech: následná detekce odražených elektronů
Detekce všech druhů neutrin a antineutrin – možnost detekce neutrin i s velmi
nízkými energiemi
4) Rozptyl na jádrech: následná detekce odražených jader
Detekce všech druhů neutrin