O neutrino electrónico () é unha partícula elemental que ten carga eléctrica nula e un spin de . Xunto co electrón, forma a primeira xeración de leptóns, de aí o nome de neutrino electrónico. Foi formulado por primeira vez como hipótese por Wolfgang Pauli en 1930 para explicar o momento lineal perdido e a enerxía perdida na desintegración beta, e foi descuberto en 1956 por un equipo dirixido por Clyde Cowan e Frederick Reines (véxase experimento do neutrino de Cowan–Reines).
Proposta A comezos do século XX, as teorías predicían que os electróns resultantes da desintegración beta debían ser emitidos cunha enerxía específica. Porén, en 1914, James Chadwick mostrou que os electróns eran emitidos nun espectro continuo. → + A comprensión inicial da desintegración beta
En 1930, Wolfgang Pauli formulou a hipótese de que unha partícula non detectada transportaba a diferenza observada entre a enerxía, o momento lineal e o momento angular das partículas inicial e final.Niels Bohr opúxose notablemente a esta interpretación da desintegración beta e estaba disposto a aceptar que a enerxía, o momento lineal e o momento angular non fosen magnitudes conservadas.
A versión da desintegración beta segundo Pauli
Carta de Pauli O 4 de decembro de 1930, Pauli escribiu unha carta ao Instituto de Física da Escola Politécnica Federal, en Zúric, na que propuña o «neutrón» electrónico [neutrino] como unha posible solución ao problema do espectro continuo da desintegración beta. Un fragmento traducido da súa carta di:
Estimadas señoras e señores radioactivos:
Como o portador destas liñas [...] explicará con máis detalle, tendo en conta a estatística «incorrecta» dos núcleos de N-14 e Li-6, así como o espectro continuo β, atopei un remedio desesperado para salvar o «teorema de intercambio» da estatística e o teorema da enerxía. É dicir, [existe] a posibilidade de que poidan existir nos núcleos partículas electricamente neutras ás que desexo chamar neutróns,Pauli refírese ao que posteriormente se chamou «neutrino». Véxase Electron neutrino. que teñan spin e obedezan o principio de exclusión de Pauli, e que ademais se diferencien dos cantos de luz en que non viaxan á velocidade da luz. A masa do neutrón debe ser da mesma orde de magnitude ca a masa do electrón e, en todo caso, non maior de 0,01 masas de protón. O espectro continuo β faríase entón comprensible asumindo que na desintegración β se emite un neutrón xunto co electrón, de tal maneira que a suma das enerxías do neutrón e do electrón sexa constante.
[...]
Mais non me sinto o suficientemente seguro como para publicar nada sobre esta idea, polo que primeiro me dirixo a vós con confianza, queridos radioactivos, cunha pregunta sobre a situación das probas experimentais da existencia dun tal neutrón, se este tivese unha capacidade de penetración aproximadamente dez veces maior ca a dun raio γ.
Recoñezo que o meu remedio pode parecer ter unha pequena probabilidade a priori, porque os neutróns, se existisen, probablemente xa terían sido observados hai tempo. Porén, só quen aposta pode gañar, e a gravidade da situación do espectro continuo β pode ilustrarse co dito do meu estimado predecesor no cargo, o señor Debye, [...] «O mellor é non pensar niso en absoluto, igual que cos novos impostos». [...] Así pois, queridos radioactivos, poñédeo a proba e corrixídeo. [...]
Moitos saúdos para vós, tamén para o señor Back, O voso devoto servidor,
W. Pauli
Unha reprodución traducida da carta completa pode atoparse no número de setembro de 1978 de Physics Today.
Descubrimento
O neutrino electrónico foi descuberto por Clyde Cowan e Frederick Reines en 1956.
Nome Pauli chamou inicialmente á súa partícula lixeira proposta neutrón. Cando James Chadwick descubriu en 1932 unha partícula nuclear moito máis masiva e tamén a chamou neutrón, ambas as partículas quedaron co mesmo nome. Enrico Fermi, que desenvolveu a teoría da desintegración beta, introduciu o termo neutrino en 1934 (foi acuñado en ton humorístico por Edoardo Amaldi durante unha conversa con Fermi no Instituto de Física da Via Panisperna en Roma, co fin de distinguir esta partícula neutra lixeira do neutrón de Chadwick) para resolver a confusión. Tratábase dun xogo de palabras con neutrone, o equivalente en italiano de neutrón: o sufixo -one pode funcionar como aumentativo en italiano, de modo que neutrone podía interpretarse como «a gran cousa neutra»; -ino substitúe o aumentativo por un diminutivo («pequena cousa neutra»).
Tras a predición e o descubrimento dun segundo neutrino, fíxose importante distinguir entre os distintos tipos de neutrinos. O neutrino de Pauli identifícase hoxe como o neutrino electrónico, mentres que o segundo neutrino se identifica como o neutrino muónico.
Antineutrino electrónico O neutrino electrónico ten unha antipartícula correspondente, o antineutrino electrónico (), que só difire en que algunhas das súas propiedades teñen igual magnitude pero signo oposto. Unha das principais cuestións abertas da física de partículas é se os neutrinos e os antineutrinos son a mesma partícula. Se o son, serían fermións de Majorana; se non, serían fermións de Dirac. Prodúcense na desintegración beta e noutros tipos de interacción feble.
Notas
Referencias
Véxase tamén
Bibliografía
Outros artigos
Matriz PMNS Neutrino muónico Neutrino tau
Categoría:Neutrinos Categoría:Leptóns Categoría:Partículas elementais Categoría:Física de partículas