Neutrini

Cosa sono i neutrini?

I neutrini sono le particelle più elusive finora scoperte. Il loro studio ci dà importantissime informazioni in molti campi della fisica: dalla struttura della materia alla struttura stellare, alla cosmologia.

I neutrini sono particelle prive di carica elettrica e con una massa estremamente piccola (che non si è ancora riusciti a misurare). I neutrini interagiscono molto raramente con la materia; possono infatti attraversare praticamente indisturbati enormi spessori di materia.

Si conoscono tre (o "sapori" o "famiglie") di neutrini detti neutrino elettronico, neutrino muonico e neutrino tau e indicati coi simboli νe, νμ,nt che tuttavia, oggi abbiamo forti evidenze di un fenomeno interessantissimo chiamato "oscillazioni di sapore" per cui in certe condizioni un neutrino inizialmente con un certo sapore lungo la sua propagazione.

Come nascono i neutrini?

In ogni secondo ogni oggetto sulla Terra (compresi noi stessi) è attraversato da molti miliardi di neutrini; tuttavia quasi nessuno di questi neutrini viene catturato: per dare un'idea in media soltanto un neutrino all'anno interagisce con il corpo di una persona!

Le sorgenti di neutrini sono molteplici. Muoviamoci dalle sorgenti più vicine a quelle più lontane:

  • Neutrini terrestri dovuti alla radioattività naturale di minerali terrestri
  • Neutrini atmosferici prodotti dai raggi cosmici che bombardano l'atmosfera
  • Neutrini solari prodotti dalle reazioni di fusione sul sole
  • Neutrini da esplosioni di supernovae
  • Neutrini fossili prodotti durante il Big-Bang

 I neutrini possono anche essere prodotti artificialmente dall'uomo; tra le sorgenti artificiali di neutrini citiamo:

  1. Neutrini da acceleratori di particelle: ai LNGS si rivelano quelli prodotti al CERN.
  2. Neutrini da reattori nucleari prodotti dalle reazioni di fissione nucleare che avvengono all'interno di un reattore nucleare. 

Come si rivelano i neutrini?

Abbiamo detto che i neutrini sono particelle che interagiscono molto difficilmente con la materia, tanto che la stessa Terra è praticamente trasparente per un neutrino. Di conseguenza è facile capire che la rivelazione (o cattura) è estremamente difficile.

Data la rarità delle interazioni, occorre costruire rivelatori con una massa molto grande, dell'ordine di molte tonnellate e porsi in un ambiente in cui solo i neutrini possano giungere, i disturbi dovuti alla presenza di flussi di altre particelle possono essere limitati: i LNGS, sotterranei, sono l'ambiente ideale.

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