SNO

Z Wikipedii

SNO (z ang. Sudbury Neutrino Observatory) to podziemny eksperyment prowadzony od listopada 1999 r. do stycznia 2001 r. w pobliżu Sudbury w Kanadzie w prowincji Ontario.

SNO to detektor neutrin ulokowany głęboko pod ziemią. Detektor neutrin SNO zbudowano w kopalni niklu na głebokości 2073 m. Obiektem badawczym jest zbiornik ciężkiej wody o pojemnooci 1 000 ton, zawierający około 1 tony krystalicznego indu. Gdy neutrino uderza w jądro indu następuje emisja elektronu i promieniowania gamma (fotonu).

Poza wielkim zbiornikiem krystalicznie czystej wody, detektor SNO uzupełnia mniejsza kula wypełniona tysiącem ton tzw. ciężkiej wody, w której atomy zwykłego wodoru zastępuje deuter. Dzięki zwykłej wodzie można było określić liczbę neutrin słonecznych, nie rozróżniając ich typu. Natomiast ciężka woda pozwala stwierdzić, ile do nas dociera neutrin elektronowych. Prowadząc pomiary wyznaczono strumień neutrin elektronowych. Dla określenia zaś łącznego strumienia neutrin wykorzystano wyniki Super-Kamiokande. Znając te dwie wartości oraz wiedząc, że Słońce jest niemal wyłącznie źródłem neutrin elektronowych, można było stwierdzić, że dwie trzecie tych cząstek zmienia swoją tożsamość w drodze na Ziemię w wyniku tzw. oscylacji neutrin.

W detektorze SNO rejestruje się ponadto inne reakcje jądrowe:

a) neutrino może być absorbowane przez jądra deuteru, które przekształcają się w 2 neutrony, emitując promieniowanie beta:

b) neutrino może współdziałać z elektronem ciężkiej wody, bez przekształcenia czasteczki, jedynie przekazuje energię (efekt kuli bilardowej), a kierunek emisji elektronu pozwala na określenie kierunku, z którego pojawiło sie neutrino:

c) neutrino może powodować dysocjację nukleonów w deuterze, co w konsekwencji powoduje, że uwolniony neutron koliduje z następna cząsteczką deuteru tworząc tryt:

Radioaktywny tryt transformuje się w jądro helu He-3, emitując elektron i neutrino elektronowe. Według przeprowadzonych pomiarów neutrino elektronowe w rozpadzie trytu ma masę poniżej 15 eV.

${}^{3}_{1}\hbox{H}\;\to\;^{3}_{2}\hbox{He}\;+\;{e^-}+\bar{\nu}_e$