Изворни код странице Неутрино

[[Датотека:First neutrino observation.jpg|250п|мини|Историјски први експеримент у ком је детектован неутрино. Фотографија потиче из [[1970]]. године из експеримента у [[Komora sa mehurićima|комори са мехурићима]].]]
[[Датотека:FirstNeutrinoEventAnnotated.jpg|250п|мини|Неутрино није видљив у [[Komora sa mehurićima|детекторима овог типа]], али се о његовом постојању може посредно закључити на осонову производа реакције. Фотографија приказује како неутрино удара у протон и као резултат судара [[протон]] добија енергију и креће се, а неутрино се распада у μ-[[Mezon|мезон]] и π-мезон, чије се путање виде као трагови у детектору.]]

'''Неутрино''' је једна од [[Елементарна честица|елементарних честица]] која припада фамилији [[лептон]]а. Неутрино није наелектрисана честица, има полу-цели [[спин]] (<math>\frac{\hbar}{2}</math>), тако да спада у [[фермиони|фермионе]].<ref name="Close">{{cite book |title=Neutrinos |url=https://archive.org/details/neutrino0000clos |author=Close, Frank |year=2010 |publisher=[[Oxford University Press]] |edition=softcover |isbn=978-0-199-69599-7}}</ref><ref name="Jayawardhana">{{cite book |title=The Neutrino Hunters: The chase for the ghost particle and the secrets of the universe |url=https://archive.org/details/neutrinohuntersc0000jaya_k8i0 |author=Jayawardhana, Ray |year=2015 |publisher=[[Oneworld Publications]] |edition=softcover |isbn=978-1-780-74647-0}}</ref> Неутрино је толико лака честица да се дуго веровало да нема [[Маса|масу]], међутим, откриће [[Осцилације неутрина|осцилација неутрина]] је потврдило да неутрино није безмасена честица, за шта је додељена [[Нобелова награда за физику]] [[2005]]. године. Сва до сада опажена неутрина су левог [[хелицитет]]а (т. ј. пронађено је само једно од два могућа спинска стања неутрина јер није детектован неутрино десног хелицитета, где се хелицитетом се изражава пројекција спинског момента на правац кретања). Постојање неутрина је постулирао [[Волфганг Паули]], име им је дао [[Енрико Ферми]], а експериментално их регистровао [[Фредерик Рајнес]] [[1956]]. године, за шта је поделио [[Нобелова награда за физику|Нобелову награду за физику]] [[1995]]. године.

До сада су додељене две целе и две подељене [[Нобелова награда за физику|Нобелове награде за физику]] везаних директно за неутрина. [[Леон М. Ледерман|Ледерману]], [[Мелвин Шварц|Шварцу]] и [[Џек Стајнбергер|Стајнбергеру]] је додељена Нобелова награда за физику [[1988]]. године за експеримент са лабораторијски произведеним снопом неутрина и открићем [[Mionski neutrino|мионског неутрина]]. Године [[1995]]. [[Фредерик Рајнес|Рајнес]] је за откриће неутрина поделио Нобелову награду посвећену области [[лептон]]а. [[Рејмонд Дејвис мл.|Дејвис млађи]] и [[Масатоши Кошиба|Кошиба]] су [[2002]]. године поделили Нобелову награду за физику за свој допринос у детекцији космичких неутрина. [[2015]]. године [[Такаки Каџита|Каџита]] и [[Артур Макдоналд|Макдоналд]] су добитници Нобелове награде за откриће [[осцилација неутрина]] чиме је показано да неутрини имају масу.<ref>{{Cite web|url=https://www.nobelprize.org/prizes/lists/all-nobel-prizes-in-physics|title=All Nobel Prizes in Physics|website=NobelPrize.org|language=en-US|access-date=15. 10. 2019}}</ref>

== Врсте неутрина ==
{| border="1" cellpadding="2" cellspacing="0"  style="float:right;"
|+Неутрини<br />у стандардном моделу
|- style="background:#efefef;"
!Фермион
!Симбол
!маса
|-
!colspan="3" style="background:#addeff;"|Генерација 1 (електрон)
|-
|style="background:#efefef;"| Електронски неутрино
| <math>\nu_e\,</math>
| &lt; 2.5 eV
|-
|style="background:#efefef;"| [[Антинеутрино|Електронски антинеутрино]]
| <math>\bar{\nu}_e\,</math>
| &lt; 2.5 eV
|-
!colspan="3" style="background:#addeff;"|Генерација 2 (мион)
|-
|style="background:#efefef;"| Мионски неутрино
| <math>\nu_\mu\,</math>
| &lt; 170 keV
|-
|style="background:#efefef;"| [[Антинеутрино|Мионски антинеутрино]]
| <math>\bar{\nu}_\mu\,</math>
| &lt; 170 keV
|-
!colspan="3" style="background:#addeff;"|Генерација 3 (тау)
|-
|style="background:#efefef;"| Тау неутрино
| <math>\nu_{\tau}\,</math>
| &lt; 18 -{MeV}-
|-
|style="background:#efefef;"| [[Антинеутрино|Тау антинеутрино]]
| <math>\bar{\nu}_\tau\,</math>
| &lt; 18 -{MeV}-
|}
Постоје три врсте неутрина:
* [[електрон]]ски неутрино &nu;<sub>e</sub>,
* [[мион]]ски неутрино &nu;<sub>&mu;</sub> и
* [[тау лептон|тау]] неутрино &nu;<sub>&tau;</sub>
који су добили имена према лептонима који су им парови у стандардном моделу (погледати таблицу). Тренутно најбољи начин за одређивање броја врста неутрина је посматрање распада Z [[бозони|бозона]].

Ова честица се распада у било који неутрино и одговарајући антинеутрино, и што има више врсти неутрина то је краћи живот Z бозона. Последња мерења показују да је број лаких неутрина ("лаких“ значи масе мање од пола масе Z бозона) јесте 2,984±0,008 [http://pdg.lbl.gov/2004/listings/lxxx.html].

Постоје експерименти који указују на могућност постојања неутрина који не учествују у слабој нуклеарној сили, значи који нису у вези са распадом Z бозона. Сагласност између постојања шест кваркова и шест лептона по стандардном моделу, међу њима и три неутрина, даје додатне доказе да постоји тачно три врсте. Ипак, коначан и убедљив доказ да постоје само три врсте неутрина остаје неухватљив циљ физике [[субатомске честице|субатомских честица]].

Дуго се веровало да неутрини различитих врста не могу да се претворе један у други. Заправо могли би, али под условом да имају врло малу масу. Заиста ти прелази, [[неутринске осцилације]], су опажени 1998. за шта су године 2002. [[Рејмонд Дејвис млађи]] и [[Масатоши Кошиба]] добили део Нобелове награде за физику.

== Историја ==
Претпоставку да постоји неутрино први је изнео [[1931]]. године [[Волфганг Паули]] да би објаснио енергијски спектар [[бета-распад|бета распада]], тј. прелазак [[неутрон]]а у [[протон]] и затим [[електрон]]. Паули је претпоставио да постоји нека честица која односи разлику између [[енергија|енергије]] и [[момент импулса|угаоног момента]] почетних и крајњих честица. Због њихових ''фантомских својстава'', прва детекција неутрина је морала да сачека још 25 година од кад је њихово постојање предложено. Године [[1956]], [[Клајд Кован]], [[Фредерик Рејнс]], Ф. Б. Харисон, Х. В. Круз и А. Д. Мегвајер су објавили чланак под називом ''[[Детекција Слободног Неутрина: Потврда]]''. Овај чланак је награђен [[Нобелова награда|Нобеловом наградом]] за научна достигнућа [[1995]]. године.

Назив неутрино је дао [[Енрико Ферми]], који је развио прву теорију о интеракцијама неутрина. Назив неутрино је игра речи од [[енглески језик|енглеског]] ''neutrone'', преко [[италијански језик|италијанског]] ''neutrino''. Неутрон значи велики и неутралан, а неутрино мали и неутралан.

Да постоји више врста неутрина показли су [[1962]]. године [[Леон Ледерман]], [[Мелвин Шварц]] и [[Џек Штајнбергер]]. Наиме, примећене су прве интеракције [[мион]]ског неутрина. Када је трећи [[лептон]], [[тау лептон]], пронађен 1975. године у Станфордском линеарном акцелератору, такође се претпостављало да и он има одговарајући неутрино. Наиме, ова трећа честица је пронађена на сличан начин као и прва, тј. праћењем недостајуће енергије и момента у [[тау распад]]у. Подсетимо се, прва посматрања су вршена код бета распада. Тау неутрино је први пут директно детектован тек [[2000]]. године. То је заправо честица која је најкасније откривена директним посматрањем.

== Маса ==
Стандардни модел физике честица говори о неутринима као о честицама без [[маса|масе]]. Међутим, сваки доказ о [[осцилација неутрина|осцилацији неутрина]] побија ову претпоставку. Осцилације неутрина, очигледне и толико пута доказане, захтевају ненулте масе (енгл. ''non-zero masses''), односно присуство масе код ових честица.

Како се ово доказује? Најјачи аргумент да неутрини имају масу долази из [[космологија|космологије]], тј. још од [[Велики прасак|великог праска]]. Овај модел предвиђа да постоји стални однос између броја неутрина и броја [[фотон]]а на космичкој микроталасној позадини. Уколико би тотална енергија сва три типа неутрина превазилазила стандардних 50 [[електронволт|-{eV}-]] по неутрину, било би много више масе у [[свемир]]у, те би се он урушио. Ова граница се може донекле превазићи претпоставком да је неутрино нестабилан; међутим, сам Стандардни модел доводи то у питање скоро елиминишући нестабилност као могућност. Стандардни модел говори да сума маса неутрина мора бити мања од 0,3 -{eV}- (Губар, [[2006]]). Свему овоме је [[1998]]. стао на крај [[Супер-Камиоканде детектор]] неутрина који је открио да они заиста осцилују, те из тога нужно следи да имају масе. Ова доказивања и детекције Супер-Камиокандеа показују да најтежи неутрино мора имати масу од око 0,05 -{eV}-, у крајњем случају не више од 0,3 -{eV}-. Наравно, постоје извесна одступања између стања маса 1 и 2 (када се рачунају квадрати) која се добијају једначином:

<math> \Delta m^2_{12} = 0,000079 eV^2</math>

Године 2006. изведен је [[MINOS]] експеримент којим су мерени квадрати маса између стања мионског неутрина 2 и 3. Анализиран је интензивну? мионски сноп, и добијени резултати су се поклопили са онима од Супер-Камиокандеа. Добијају се по једначини:

<math> \Delta m^2_{23} = 0,0031 eV^2</math>

== Извори неутрина ==

=== Утицај људи ===

Што се тиче утицаја [[човек]]а на ''стварање'' неутрина, нуклеарне електране су главни емитери. [[антинеутрино|Антинеутрини]] настају у току бета распада неутронима богатих фрагмената насталих у току [[nuklearna fisija|фисије]]. Углавном, главна четири изотопа за стварање флукса антинеутрина су уранијум-235, уранијум-238, плутонијум-239 и плутонијум-241. Просечна нуклеарна електрана емитује и до 10<sup>20</sup> неутрина у секунди.

Неки [[акцелератори честица]] се користе за прављење усмерених млазева неутрина. Наиме, у овој техници протони с великим брзинама сударају са непокретном метом, када настају [[Пион (физика)|пиони]] и [[каон]]и. Ове нестабилне честице се затим усмеравају у дугачак тунел где се распадају у току лета.

[[Нуклеарно оружје|Нуклеарне бомбе]] такође производе велике количине неутрина. Фред Рејнс и [[Клајд Кован]] су прво претпоставили да ће наћи неутрине код бомбе, а тек касније је пажња скренута на реакторе.

=== Земља ===

Неутрини такође настају као последица [[позадинска радијација|позадинске радијације]]. Нарочито емитују снопове неутрина распади језгара урана-238 и торијума-232. Овде убрајамо и калијум-40 који емитује [[антинеутрино|антинеутрине]]. Ови геонеутрини могу да дају значајне податке о [[Земља|Земљиној]] унутрашњости. Прва претпоставка о постојању геонеутрина је начињена [[2005]]. године од стране KamLAND-а.

=== Атмосферски неутрини ===

Атмосферски неутрини су резултат интеракције космичких зрака са атомским језгрима у Земљиној атмосфери, при чему настаје киша честица од којих су многе нестабилне. Ова нестабилност је узрок настајању неутрина. Нестабилна језгра се распадају и емитују неутрине. Прва интеракција је детектована [[1965]]. године у КГФ рудницима.

=== Соларни неутрини ===

Соларни неутрини потичу од [[Nuklearna fuzija|нуклеарне фузије]] која напаја [[Сунце]] и све [[звезде]]. Такође, они су нуспродукт [[супернова]] (код ових догађаја, притисак у језгру постаје толики да дегенерација електрона није довољна да заустави протоне и неутроне да се комбинују и створе један неутрон и неутрино). Ову врсту емисије неутрина су открили [[Рејмонд Дејвис Млађи]] и [[Масатоши Кошиба]], за шта им је додељена Нобелова награда из физике [[2002]]. године.

=== Космичка позадинска радијација ===

Претпоставља се да космичка позадинска радијација преостала од Великог праска у себи садржи неутрине малих енергија. Осамдесетих година двадесетог века се мислило да је ово објашњење за постојање [[тамна материја|тамне материје]]. У односу на остале кандидате за тамну материју, неутрини су имали једну предност: научници су знали да они постоје. Међутим, и у овој теорији постоје проблеми.

== Детекција неутрина ==

Неутрини могу да интереагују преко неутралне струје укључујући размену [[Z бозон]]а, или преко електричне струје укључујући размену [[W бозон]]а. 
У првом случају, неутрино напушта детектор након што је пренео нешто своје [[енергија|енергије]] и момента честици ''мети''. Сва три спина неутрина овде могу учествовати без обзира на енергију неутрина. 
У другом случају, неутрино се трансформише у његову партнер-честицу ([[мион]], [[електрон]] или [[тау лептон|тау]]). Међутим, ако неутрино нема довољно енергије да је претвори у масу своје теже партнер-честице, енергија промењеног тока му је недоступна. Соларни и неутрини разних реактора имају довољно енергије да изврше овај прелаз у електрон.

Неки детектори неутрина су:
* [[Antarctic Muon And Neutrino Detector Array]] 
* [[Project DUMAND]] 
* [[Super-Kamiokande]] 
* [[KamLAND]] 
* [[LSND]] 
* [[MiniBooNE]] 
* [[SNO]] 
* [[IceCube Neutrino Detector]] 
* [[MINOS]]

== Референце ==
{{reflist}}

== Литература ==
{{Литература|30em}}
* С. Јокић, СУБАТОМСКА ФИЗИКА, Институт за нуклеарне науке Винча, Београд, 2000.
* {{Cite journal |last1=Adam |first1=T. |author2=(OPERA collaboration) |author2-link=OPERA |date=2011 |title=Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam |journal=Journal of High Energy Physics |volume=2012 |issue=10 |page=93 |arxiv=1109.4897 |display-authors=etal|doi=10.1007/JHEP10(2012)093 |bibcode=2012JHEP...10..093A }}
* {{cite journal |last1=Alberico |first1=W. M. |last2=Bilenky |first2=S. M. |date=2004 |title=Neutrino oscillations, masses, and mixing |journal=Physics of Particles and Nuclei |volume=35 |pages=297–323 |arxiv=hep-ph/0306239 |bibcode=2003hep.ph....6239A}}
* {{cite book |author=Bahcall, J.N. |date=1989 |title=Neutrino Astrophysics |url=https://archive.org/details/neutrinoastrophy0000bahc |publisher=[[Cambridge University Press]] |isbn=978-0-521-37975-5}}
* {{cite magazine |last=Bumfiel |first=G. |date=1. 10. 2001 |title=The Milky Way's hidden black hole |url=http://www.scientificamerican.com/article/the-milky-ways-hidden-bla/ |magazine=[[Scientific American]] |accessdate=23. 4. 2010}}
* {{cite book |last=Close |first=F. |date=2010 |title=Neutrino |url=https://archive.org/details/neutrino0000clos |publisher=[[Oxford University Press]] |isbn=978-0-19-957459-9}}
* {{cite journal |first=D.R., Jr. |last=David |date=2003 |title=Nobel Lecture: A half-century with solar neutrinos |journal=[[Reviews of Modern Physics]] |volume=75 |issue=3 |page=10 |bibcode=2003RvMP...75..985D |doi=10.1103/RevModPhys.75.985 |url=http://prl.aps.org/files/RevModPhys.75.985.pdf|citeseerx=10.1.1.208.7632 }}
* {{Cite book |last=Griffiths |first=D. J. |date=1987 |title=Introduction to Elementary Particles |url=https://archive.org/details/introductiontoel0000grif_o7r4 |publisher=[[John Wiley & Sons]] |isbn=978-0-471-60386-3}}
* {{cite book |title=The Neutrino Hunters: The chase for the ghost particle and the secrets of the universe |url=https://archive.org/details/neutrinohuntersc0000jaya_k8i0 |last=Jayawardhana |first=Ray |year=2015 |publisher=[[Oneworld Publications]] |edition=softcover|isbn=978-1-780-74647-0}}
* {{Cite book |last=Perkins |first=D. H. |date=1999 |title=Introduction to High Energy Physics |publisher=[[Cambridge University Press]] |isbn=978-0-521-62196-0}}
* {{Cite book |last=Povh |first=B. |date=1995 |title=Particles and Nuclei: An introduction to the physical concepts |publisher=[[Springer-Verlag]] |isbn=978-0-387-59439-2}}
* {{cite web
 |author=Riazuddin
 |date=2005
 |title=Neutrinos
 |url=http://www.ncp.edu.pk/docs/12th_rgdocs/Riazuddin.pdf
 |publisher=[[National Center for Physics]]
 |access-date=19. 10. 2019
 |archive-date=07. 10. 2011
 |archive-url=https://web.archive.org/web/20111007003127/http://www.ncp.edu.pk/docs/12th_rgdocs/Riazuddin.pdf
 |url-status=
 }}
* {{cite book |last=Schopper |first=H. F. |date=1966 |authorlink=Herwig Schopper |title=Weak Interactions and Nuclear Beta Decay |url=https://archive.org/details/weakinteractions0000scho |publisher=[[North-Holland (imprint)|North-Holland]]}}
* {{Cite journal
 |last1=Tammann |first1=G. A.
 |last2=Thielemann |first2=F. K.
 |last3=Trautmann |first3=D.
 |date=2003
 |title=Opening new windows in observing the Universe
 |journal=Europhysics News
 |volume=34
 |issue=2
 |pages=68–70
 |doi=10.1051/epn:2003208
 |url=http://www.europhysicsnews.org/10.1051/epn:2003208/pdf
 }}
* {{Cite book
 |last1=Tipler |first1=P.
 |last2=Llewellyn |first2=R.
 |date=2002
 |title=Modern Physics
 |edition=4th
 |publisher=[[W. H. Freeman]]
 |isbn=978-0-7167-4345-3
}}
* {{cite book
 |last=Tomonaga |first=S.-I.
 |date=1997
 |title=The Story of Spin
 |url=https://archive.org/details/storyofspin0000tomo |publisher=[[University of Chicago Press]]
 |isbn=
}}
* {{Cite book
 |last=Zuber |first=K.
 |date=2003
 |title=Neutrino Physics
 |publisher=[[IOP Publishing]]
 |isbn=978-0-7503-0750-5
}}
{{Литература крај}}

== Спољашње везе ==
{{Commonscat|Neutrino physics}}
{{Литература|30em}}
* {{cite web |url=http://www.ps.uci.edu/~superk/neutrino.html |title=What's a Neutrino? |first=Dave |last=Casper |publisher=[[University of California, Irvine]] |access-date=19. 10. 2019 |archive-date=25. 09. 2010 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100925101827/http://www.ps.uci.edu/~superk/neutrino.html |url-status=dead }}
* {{cite web |url=http://www.nu.to.infn.it/ |title=Neutrino unbound |website=On-line review and e-archive on Neutrino Physics and Astrophysics}}
* {{cite media |url=https://www.pbs.org/wgbh/nova/neutrino/ |series=Nova |title=The Ghost Particle |medium=video documentary |publisher=WGBH |location=Boston, MA}}
* {{cite web |url=http://neutrinos.fnal.gov/ |title=All Things Neutrino |publisher=[[Fermilab]]}}
* {{cite news |url=https://www.newscientist.com/article/dn13414-universe-submerged-in-a-sea-of-chilled-neutrinos.html |title=Universe submerged in a sea of chilled neutrinos |magazine=[[New Scientist]] |date=5. 3. 2008}}
* {{cite web |url=http://www.hep.anl.gov/ndk/hypertext/ |title=The neutrino oscillation industry}}
* {{cite web |url=http://www.mpi-hd.mpg.de/non_acc/POSITIVE-EVID/NEW-2004/PL586-2004.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20070927012833/http://www.mpi-hd.mpg.de/non_acc/POSITIVE-EVID/NEW-2004/PL586-2004.pdf |url-status=dead |archive-date=27. 9. 2007 |title=Search for neutrinoless double beta decay with enriched 76Ge in Gran Sasso 1990–2003|date=27. 9. 2007}}
* {{cite news |url=https://www.nytimes.com/2002/04/28/weekinreview/ideas-trends-cosmic-weight-gain-a-wispy-particle-bulks-up.html?pagewanted=all&src=pm |title=Cosmic weight gain: A wispy particle bulks up |author=George Johnson |newspaper=[[The New York Times]]}}
* {{cite news |url=http://news.bbc.co.uk/1/hi/science_and_environment/10364160.stm |title=Neutrino 'ghost particle' sized up by astronomers |work=BBC News |date=22. 6. 2010}}
* {{cite book |chapter=Neutrinos |chapter-url=http://www.sixtysymbols.com/videos/neutrinos.htm |title=Sixty Symbols |date=2010 |last1=Merrifield |first1=Michael |last2=Copeland |first2=Ed |last3=Bowley |first3=Roger |via=[[Brady Haran]] |publisher=[[University of Nottingham]]}}
* {{cite web |url=https://www.youtube.com/watch?v=AYqEtm0X2Sc  |title=The Neutrino with Dr. Clyde L. Cowan |series=Lecture on Project Poltergeist |author=Clyde Cowan}}
* {{cite web  |url=https://www.bibnum.education.fr/physique/physique-nucleaire/chers-mesdames-et-messieurs-radioactifs  |title=Pauli's letter stating the hypothesis of the neutrino  |date=децембар 1930  |access-date=19. 10. 2019  |archive-date=15. 03. 2016  |archive-url=https://web.archive.org/web/20160315140410/https://www.bibnum.education.fr/physique/physique-nucleaire/chers-mesdames-et-messieurs-radioactifs  |url-status=  }} 
{{Литература крај}}

{{Нормативна контрола}}

[[Категорија:Субатомске честице]]
[[Категорија:Лептони]]