Dona Fifi aos 19.

Apostilas eletrônicas de Dona Fifi
O NEUTRINO

A DESCOBERTA DO NEUTRINO.
E a razão de tanta demora.

Em 1934, Hans Bethe calculou a probabilidade de um neutrino interagir com outras partículas. Na gíria dos físicos, ele achou a "seção de choque" do neutrino. O número que obteve era tão ridiculamente pequeno que desanimou os experimentais. Um neutrino atravessa toda a Terra em uma fração de segundo como se fosse o vácuo. Na verdade, uma parede de aço precisaria ter uma espessura de bilhões de quilômetros para barrar completamente a passagem dos neutrinos. Não admira que tenha demorado 26 anos para alguém detetar, pela primeira vez, esses bichinhos anti-sociais. E olhe que o universo está cheio deles: em cada centímetro cúbico do espaço existem mais de 300 neutrinos.

O problema inicial era conseguir uma fonte intensa de neutrinos. Só os 300 que ocupam cada centímetro cúbico desse mundo é muito pouco. Essas fontes surgiram depois da Segunda Guerra: os reatores nucleares. Em 1952, os físicos americanos Frederick Reines e Clyde Cowan começaram a tentar detetar os neutrinos produzidos em um reator. O detetor que eles inventaram era um grande tanque contendo uma solução aquosa de cloreto de cádmio. Antineutrinos produzidos no reator entravam no tanque e, com muita sorte, um deles colidia com o próton de um átomo de hidrogênio da água. O próton, com a colisão, vira um nêutron e emite um pósitron, no processo beta inverso descoberto por Pierre Curie. O pósitron, mal acabando de ser criado, é aniquilado por um elétron. A energia liberada nessa aniquilação serve para criar feixes de luz (fótons) e um desses fótons pode ir na direção de um detetor apropriado. O nêutron anda um pouco pela soluçao até colidir com um átomo de cádmio e ser capturado em um processo que também gera fótons. Um desses outros fótons também pode ser detetado, com um pequeno atraso. Portanto, cada par de fótons que chega no detetor com o atraso previsto pelos cálculos teóricos sinaliza a contagem de um antineutrino.

Em 1953, Reines e Cowan acharam os primeiros sinais claros e inconfundíveis da captação dos antineutrinos. A busca de mais de 25 anos acabara. Com esse sucesso, a pesquisa sobre neutrinos se intensificou e logo foram detetados até neutrinos vindos do Sol, como veremos mais adiante. E mais: descobriu-se que existiam três tipos diferentes de neutrinos. É o que veremos na próxima apostila.


Os neutrinos e o Modelo Padrão.

O enigma do déficit de neutrinos solares.

A tripla personalidade dos neutrinos.

O neutrino tem massa?

A nova crise do neutrino.