Los neutrinos son partículas vulgarmente conocidas como fantasmas, debido a que son muy difíciles de detectar. No obstante, llevan consigo una poderosa información sobre el Universo.

(15/07/08 – Agencia CyTA-Instituto Leloir- Por María Cristina Chaler) – Esas partículas quizás sean las que solucionen el problema de la masa faltante del Universo, es decir, de la materia oscura. Son pequeñas y en un determinado momento, se pensó que no poseían masa. Actualmente, se le asigna una masa ínfima, pero existente.

Como no poseen carga y son minúsculas, se las bautizó neutrinos. Se sabe que se trata de materia fermiónica; es decir, que su spin es múltiplo de ½. Al ser tan energéticos, traspasan la materia, sin que ésta acuse recibo de su presencia y apenas interaccionan débilmente.

Su historia data de 1930 cuando Pauli propuso su existencia, pero sólo con el avance de la tecnología pudieron detectarse experimentalmente alrededor de 1956. Bombardeando agua pura con muchísimos millones de ellos, se encontró una cierta evidencia de su existencia. En 1970 se pudo fotografiarlos en un Sincrotón. Recién se demostró que esas partículas tienen masa en 1998.

Los neutrinos se producen por procesos radioactivos (desintegración beta)

Recordemos algo de lo que ya hablamos en la nota Átomo II. La materia bosónica es aquélla que no cumple con el principio de exclusión de Pauli y por lo tanto, puede ocupar el mismo espacio al mismo tiempo. Habíamos dicho que esa materia interacciona íntimamente con la materia fermiónica y es la intermediaria de la transmisión de las diferentes fuerzas.

Los bosones W y Z son los responsables de las interacciones nucleares débiles y provocan fuerzas atractivas entre las partículas. La interacción débil es la causante de la radioactividad natural, como por ejemplo, la desintegración del neutrón.

En símbolos:

Neutrón——-protón (+) +electrón (-) +neutrino.

Observamos cómo el neutrón se transforma en protón (+) por perder un electrón nuclear (rayo ß) y un neutrino. El neutrino es el que equilibra la ecuación de desintegración.

Cuando hablamos del PIÓN dijimos que se encuentran en el interior del núcleo e interacciona fuertemente con el mismo. Su spin es igual a 0 (cero), es decir, no rotan.

Se conocen tres tipos: pión neutro, positivo y negativo (p°p+p-).

Están compuestos por un quarks y un antiquarks.

Piónp+, es el de menor masa y actúa intercambiando fuerzas entre protones y neutrones

Su descomposición en símbolos será:

p+ —— neutrino + µ+

Aquí otra vez vemos al neutrino como el producto de una desintegración radioactiva equilibrando la ecuación.

La mayoría de ellos llegan desde el sol, millones y millones atraviesan constantemente nuestro planeta sin que nos percatemos.

Por el estudio de los neutrinos solares, los astrofísicos Raymond Davis Jr. y Masatoshi Koshiba recibieron el premio Nóbel en el año 2002.

Otros neutrinos se producen por el choque de los rayos cósmicos con la atmósfera o por la explosión de las supernovas. Y otros se producen artificialmente en los centros atómicos

Hay tres tipos de estas pequeñas partículas, que llevan el nombre según con quién se asocien:

El neutrino electrónico

El neutrino muónico

El neutrino tauónico

Debido a su bajo peso y a su neutralidad, marchan a velocidades próximas a la de la luz. Eso hace que prácticamente no interaccionen y sólo se vean afectados por la gravedad y la interacción débil. El magnetismo no los afecta. La materia retine unos pocos de los millones que pasan a través de ella.

Se idearon detectores de neutrinos que son unos tanques que se construyen subterráneamente y se llenan de un líquido que retiene a los neutrinos. Cuanta más cantidad de líquido contengan, más posibilidad de retener a esos pequeños.

El Super-Kamiokande es un detector de neutrinos que usa agua pesada, que fue construido por Japón junto con los Estados Unidos. Resultó ser el mayor experimento del mundo para la detección de neutrinos.

Hay un fenómeno denominado oscilación de los neutrinos, que hace que se mantengan dentro del átomo atraídos y rechazados por las partículas de masas más grandes, por lo que quedan, de alguna manera, “atrapados” Eso generó el llamado problema de los neutrinos solares, que llegaban a la tierra en menor cantidad de lo que era de esperar, y además, demostró que eran partículas masivas.

Alrededor de 1980 se realizó el experimento de Kamiokande I, que fue mejorada en 1986 por el Kamiokande II que diseñó Koshiba para el análisis de los neutrinos. Descubrió que se transformaban entre sí y cambian de sabores, y comprobó de modo experimental, su oscilación y su masa.

Esas pequeñas partículas forman parte del inmenso Universo y se necesita de ellas para describir ciertos fenómenos. Todo, hasta lo más pequeño, es necesario en el sutil equilibrio universal.