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Neutrino


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Das Neutrino ist ein Elementarteilchen . Es gehört zu den Leptonen und wird nur durch die Schwache Wechselwirkung und wie jedes Elementarteilchen gemäß Allgemeiner Relativitätstheorie auch durch die Gravitation beeinflusst. Das Neutrino besitzt als Fermion im Standardmodell einen Spin von <math> \hbar/2 </math> und negative Die Wechselwirkungswahrscheinlichkeit des Neutrinos ist äußerst klein. Nachweis ist nur über den geladenen und Strom das Z-Boson und das W-Boson als Austauschteilchen der Schwachen Wechselwirkung möglich und daher schwierig. Das Symbol das Neutrino ist der griechische Buchstabe "Ny"

Inhaltsverzeichnis

Drei Neutrinogenerationen und Antineutrinos

Es gibt drei Generationen von Neutrinos: Neutrinoart ist mit einem der drei Leptonen Elektron Myon und Tauon assoziiert. Man spricht vom e ) Myon-Neutrino (ν μ ) und Tau- oder Tauon-Neutrino (ν τ ).

Daneben gibt es zu jedem Neutrino ein Antiteilchen (Antineutrino) also ein Anti-Elektron-Neutrino Anti-Myon-Neutrino und

Neutrino- und Antineutrinoreaktionen

Die bekannteste Reaktion an der ein teilnimmt ist der Betazerfall in dem ein Neutron in ein Proton ein Elektron und ein Anti-Elektron-Neutrino zerfällt.

Das kontinuierliche Spektrum des Betazerfalls führte Wolfgang Pauli dazu ein bis dahin unbeobachtetes Elementarteilchen postulieren . Dieses Teilchen sollte einen Teil der Zerfall freiwerdenden Energie tragen und so die sicherstellen. Pauli nannte sein am 4. Dezember 1930 in einem privaten Brief postuliertes hypothetisches zuerst Neutron; um einen Konflikt mit dem unter gleichem Namen bekannten Teilchen zu vermeiden Enrico Fermi es in Neutrino (kleines Neutron "Neutrönchen") Erst 1933 stellte Pauli seine Hypothese einem breiteren vor und musste dann noch 23 Jahre den experimentellen Nachweis warten.

Elektron-Neutrinos entstehen auch in großer Zahl der Sonne bei der Fusion von Wasserstoff zu Helium . Die Beobachtung der so genannten Sonnenneutrinos wichtig um die exakten Prozesse im Inneren Sonne und die fundamentalen Wechselwirkungen der Physik zu verstehen.

Neutrinomasse

Neueste Forschungen deuten darauf hin dass eine sehr kleine aber von Null verschiedene besitzen und sich von einer Neutrinoart in andere umwandeln können ( Neutrinooszillation ). Eine Bestätigung dieser Beobachtung hätte weitreichende für die Kosmologie insbesondere in der Frage der Dunklen Materie . Eine von Null verschiedene Ruhemasse der könnte das Solare Neutrinoproblem lösen.

Im Standardmodell der Elementarteilchen wird die Neutrinomasse per Definition zu gesetzt so dass der Nachweis einer Neutrinomasse Konflikt zu diesem Modell ist. Es gibt Erweiterungen zu dem heutigen Standardmodell und auch interessante Große Vereinheitlichte Theorien welche massive Neutrinos voraussagen.

Neutrinoastronomie

Bekannte Neutrinodetektoren sind das Sudbury Neutrino Observatory (SNO) und Super-Kamiokande. Sie weisen solare atmosphärische Neutrinos nach und erlauben u. a. Rückschlüsse die Neutrinomasse und Neutrinoart da die im Sonneninneren ablaufenden Reaktionen wohl bekannt sind. Experimente Chooz oder Kamland sind in der Lage den inversen Betazerfall Geoneutrinos und Reaktorneutrinos nachzuweisen liefern komplementäre Information aus einem Bereich der solaren Neutrinodetektoren nicht abgedeckt wird.

Experimente wie Amanda Antares und Nestor den Nachweis kosmogener Neutrinos zum Ziel.

Auch die bei Supernovaexplosionen entstehenden Neutrinos lassen sich nachweisen und Informationen über die Vorgänge während einer Supernova.

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