Algılanamayacak kadar gizemli parçacıklar olan nötrinolar, aynı zamanda, atom çekirdeğinin yapısını incelemede kullanılan sondalardır.
Bir nötron, β radyoaktifliğiyle bozunduğunda, bir elektronla birlikte aynı anda bir başka parçacık daha yayımlar: nötrino. Kütlesi sıfır olan ve elektrik yükü taşımayan nötrino, başka parçacıklarla çok az etkileşime girme özelliği gösterir. Güneş tarafından yayımlanan ve gezegenimizin içinden geçip giden nötrinoların çok küçük bir bölümü, Dünya’ya ait bir maddenin atomuyla çarpışmaya girer. Bu yüzdendir ki, varlığı 1930’a doğru öngörülmüş olmakla birlikte, nötrino ancak 1956’da yüksek akılı bir nükleer pil ve aşırı duyarlı çok büyük bir algılayıcı sayesinde gözlemlenebildi. Ama fizikçiler, 1962’de, parçacık hızlandırma sayesinde müon adı verilen parçacığa bağlı, ikinci bir nötrino türünün de bulunduğunu keşfettiler; gene kütlesiz ve elektrik yüksüz, ama birincilerden farklı olan bu nötrinolara, elektron nötrinoları’nın (Ve) tersine, müon nötrinoları (Vμ) adı verildi. Hangi türden olursa olsun, nötrinolar, yalnız zayıf kuvvete duyarlıdır ve ne elektromanyetik kuvvetle, ne de güçlü nükleer kuvvede etkileşime girer. Ayrıca, maddeyle etkileşim oranları, enerjileri yükseldikçe artar.
Kuramcılar tarafından, zayıf kuvvetin yüksek kütleli bir bozon tarafından aktarıldığı öne sürüldü oysa, elektromanyetik kuvvetin bozonu olan fotonun kütlesi (sıfırdır); bu da ancak çok kısa erimde etki yaratan bir kuvvete denk düşüyordu. Nötrinoların özelliklerinin incelenmesi, böyle bir bozonun W+, W- ve Z° olarak adlandırılan üç biçimi olması gerektiğini gösterdi. 1983 yılında bu parçacıkların varlığı Avrupa’da Parçacık Fiziği Laboratuarı’nda (Cern) deneyle doğrulandı: böylece, elektromanyetik etkileşimle zayıf etkileşimi birleştiren <<elektro-zayıf>> kuramın öngörüleri onaylanmış oldu.
Çoğu en azından iki kuvvete duyarlı olan diğer parçacıklardan farklı olarak, yalnız tek bir kuvvetin etkisinde kalan nötrinonun, nükleonların, protonların ve nötronların yapısını derinlemesine incelemek için çok iyi bir araç olduğu ortaya çıktı. Yüksek enerjili elektronlar yardımıyla yapılan deneyler, nükleonların içinde bir tür sert noktaların bulunduğunu gösterdi. Parçacık hızlandırıcılarında üretilen çok yüksek enerjili nötrinolar, hidrojen (proton) veya döteryum (protonlar ve nötronlar) hedefler üzerine fırlatıldı. Nötrinoların küçük bir bölümü, nükleonların içinde yer alan noktasal öğelere tam anlamıyla çarptı. Bu darbelerde, kolayca algılanan parçacık saçıntıları görüldü. Bu deneyler, protonlar ve nötronlar içinde, bunların temel bileşenleri olan kuarklar’ın varlığını doğruladı ve bu kuarkların kendi aralarında nasıl bağlı olduğu konusunda bilgiler sağladı.
Henüz doğrudan gözlemlenmiş olmasa da, tau nötrinosu (VT) adı verilen, ilk ikisine benzer üçüncü bir nötrino türü bulunduğu ve serinin burada sona erdiği bilinmektedir. Ama bütün bu nötrinoların gerçekten sıfır olup olmadığı bilinmemektedir; bu soru, çok hassas deneylere konu olmaya devam ediyor.
Nötrino yakalama dedektörleri
Biz nötrinoları sadece onlar bizimle etkileşimdeler ise fark edebiliriz. 2 tür nötrion etkileşimi vardır; yüklü akım etkileşimleri ve nötr akım etkileşimleridir. Nötrinolar sadece bir saniyede, bunlardan on milyarlarcası bize hiç fark ettirmeden vücudumuzun her santimetrekaresinden geçerler.
Nötrinoları yakalamak için bir takım yöntemler vardır; bu yöntemler hakkında çok fazla bilgim yok, yabancı kaynaklardan edindiğim bilgilere göre bunlar;
- Sintilatörler
- Radyokimyalsal yöntemler
- Cherenkov dedektörleri
- Radyo dedektörleri
Ayrıca nötrino teleskoplarıda bulunmaktadır. Bunlar;
Dumand (1976-1995 iptal)- Baikal (1993)
- Antares (2006)
- KM3NeT (2013 ten bu yana yapım aşamasında.)
- NESTOR Projesi (1998 yılından bu yana yapım aşamasındadır.)
İlginizi çekebilecek diğer yazılarımız;
- Atom altı parçacıkları nelerdir.
- Temel parçacık dönüşümleri