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I primi risultati dell'esperimento Minerva del Fermilab ci parlano dei nucleoni, ovvero particelle subatomice componente del nucleo atomico, cioè un protone o un neutrone. Il numero totale di nucleoni di un nucleo si dice numero di massa e si indica tradizionalmente con A. In un nucleo con Z protoni e N neutroni si ha A=Z+N, dove Z è il numero atomico ed N il numero neutronico, che potrebbero essere legati in coppie. Questa tendenza ad accoppiarsi dei nucleoni potrebbe influenzare le analisi degli esperimenti che studiano le oscillazioni tra i differenti tipi di neutrini. Nuove ricerche indicano tuttavia che sulla propria traiettoria un neutrino può entrare in contatto occasionalmente con un nucleo atomico e che la loro interazione può avere alcune interazioni. Hanno scoperto che quando un neutrino collide con un atomo libera non solo un protone o un neutrone, ma due particelle insieme, non sempre. Deborah Harris fisica del Fermilab e co-portavoce della collaborazione MINERvA “È...
soffice all’interno e rigido all’esterno, uno degli obiettivi è misurare l'interazione del neutrino con nuclei differenti”. Ora l'esperimento ha prodotto i primi risultati, un'analisi delle interazioni del neutrino con i nuclei di carbonio presenti nella parte plastica del rivelatore.Le analisi sono concentrate sulla cosiddetta diffusione quasi-elastica, che nel caso più semplice coinvolge un neutrino che collide con un neutrone di un atomo di carbonio. L'interazione di queste due particelle elettricamente neutre produce due particelle dotate di carica opposta, un protone carico positivamente e un muone carico negativamente, che si diffondono all'esterno .
soffice all’interno e rigido all’esterno, uno degli obiettivi è misurare l'interazione del neutrino con nuclei differenti”. Ora l'esperimento ha prodotto i primi risultati, un'analisi delle interazioni del neutrino con i nuclei di carbonio presenti nella parte plastica del rivelatore.Le analisi sono concentrate sulla cosiddetta diffusione quasi-elastica, che nel caso più semplice coinvolge un neutrino che collide con un neutrone di un atomo di carbonio. L'interazione di queste due particelle elettricamente neutre produce due particelle dotate di carica opposta, un protone carico positivamente e un muone carico negativamente, che si diffondono all'esterno .
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La comparsa di un protone insieme al neutrone che viene convertito in un'altro protone indica che i neutrini tendono a colpire coppie di particelle. “Il 25% del tempo circa, passa con i protoni si muovono insieme ai neutroni”, spiega Harris. I fisici osservano un andamento simile in analoghe reazioni che coinvolgono gli antineutrini, le particelle di antimateria dei neutrini.
Il punto è che quando un neutrino attraversa lo spazio a una velocità prossima a quella della luce, oscilla tra i tre possibili sapori: elettronico, muonico e tauonico. Per prevedere dove finisce l’energia del neutrino occorre fare alcune ipotesi su quello che avviene nel nucleo.
“Diciamo che il nucleo di carbonio sia formato in realtà da sei coppie di protone-neutrone invece che da 12 particelle indipendenti, quindi ogni volta che si colpisce un protone si sta in realtà colpendo anche un neutrone. Un modello un po’ estremo di quello che potrebbe succedere nel nucleo”.
