Izvorni kôd stranice Neutrino

{{Nedostaju izvori}}
'''Neutrino''' je elementarna čestica. Spada u leptone, nema naelektrisanje, spin je polubrojni (<math>\begin{matrix}\frac{1}{2}\hbar\end{matrix}</math>) pa spada u fermione. Sva do sada opažena neutrina su lijeve heličnosti (tj. realizovano je samo jedno od dva moguća spinska stanja; helicitetom se izražava projekcija spinskog [[moment]]a na pravac [[kretanje|kretanja]]). Dugo se vjerovalo da nema [[Masa|masu]], međutim, postoje indikacije da neutrino ipak ima masu, mada vrlo malu. Postojanje neutrina je postulirao Volfgang Pauli, ime im dao [[Enrico Fermi]] a eksperimentalno ih registrovao Frederik Rejns [[1956]]. za šta je dobio [[Nobelova nagrada za fiziku|Nobelovu nagradu za fiziku]] [[1995]]. godine. 
{{FizikaPortal}}

== Vrste neutrina ==
{| border="1" cellpadding="2" cellspacing="0" align="right" style="; margin: 0 0 1em 1em; font-size:"
|+Neutrini<br />u standardnom modelu
|-style="background:#efefef;"
!Fermion
!Simbol
!masa
|-
!colspan="3" style="background:#addeff;"|Generacija 1 (elektron)
|-
|style="background:#efefef;"| Elektronski neutrino
| <math>\nu_e\,</math>
| &lt; 2.5 eV
|-
|style="background:#efefef;"| [[Antineutrino|Elektronski antineutrino]]
| <math>\bar{\nu}_e\,</math>
| &lt; 2.5 eV
|-
!colspan="3" style="background:#addeff;"|Generacija 2 (muon)
|-
|style="background:#efefef;"| Mionski neutrino
| <math>\nu_\mu\,</math>
| &lt; 170 keV
|-
|style="background:#efefef;"| [[Antineutrino|Mionski antineutrino]]
| <math>\bar{\nu}_\mu\,</math>
| &lt; 170 keV
|-
!colspan="3" style="background:#addeff;"|Generacija 3 (tau)
|-
|style="background:#efefef;"| Tau neutrino
| <math>\nu_{\tau}\,</math>
| &lt; 18 MeV
|-
|style="background:#efefef;"| [[Antineutrino|Tau antineutrino]]
| <math>\bar{\nu}_\tau\,</math>
| &lt; 18 MeV
|}
Postoje tri vrste neutrina:
* [[elektron]]ski neutrino ν<sub>e</sub>,
* mionski neutrino ν<sub>μ</sub> i
* tau neutrino ν<sub>τ</sub>
koji su dobili imena prema leptonima koji su im parovi u standardnom modelu (pogledati tablicu). Trenutno najbolji način za određivanje broja vrsta neutrina je posmatranje raspada Z [[bozon]]a.
Ova čestica se raspada u bilo koji neutrino i odgovarajući antineutrino, i što ima više vrsta neutrina to je kraći život Z bozona. Posljednja [[mjerenja]] pokazuju da je broj lahkih neutrina ("lahkih" znači mase manje od pola mase Z bozona) jeste 2.984±0.008[http://pdg.lbl.gov/2004/listings/lxxx.html].

Postoje eksperimenti koji ukazuju na mogućnost postojanja neutrina koji ne učestvuju u slaboj nuklearnoj sili, znači koji nisu u vezi sa raspadom Z bozona. Saglasnost između postojanja šest kvarkova i šest leptona po standardnom modelu, među njima i tri neutrina, daje dodatne dokaze da postoji tačno tri vrste. Ipak, konačan i ubjedljiv dokaz da postoje samo tri vrste neutrina ostaje neuhvatljiv cilj [[fizika|fizike]] nuklearnih čestica.

Dugo se vjerovalo da neutrini različitih vrsta ne mogu da se pretvore jedan u drugi. Zapravo mogli bi, ali pod uslovom da imaju vrlo malu masu. Zaista ti prelazi, neutrinske oscilacije, su opaženi [[1998]]. za šta su godine  [[2002]]. Raymond Davis mlađi i Masatoši Košiba dobili dio Nobelove nagrade za fiziku.

== Historija ==
Pretpostavka da postoji neutrino je prvi put data [[1931]]. godine od strane Volfganga Paulija da bi se objasnio energetski spektrum beta raspada, tj. prelazak [[neutron]]a u [[proton]] i zatim u [[elektron]]. Pauli je pretpostavio da postoji neka čestica koja odnosi razliku između [[energija|energije]] i [[ugaoni momenat|ugaonog momenta]] početnih i krajnjih čestica. Zbog njihovih ''fantomskih svojstava'', prva detekcija neutrina je morala da sačeka još 25 godina od kad je njihovo postojanje predloženo. Godine [[1956]]., Klajd Kovan, Frederik Rejns, F. B. Harison, H. V. Kruz i A. D. Megvajer su objavili članak pod nazivom ''Detekcija Slobodnog Neutrina: Potvrda''. Ovaj članak je nagrađen [[Nobelova nagrada|Nobelovom nagradom]] za naučna dostignuća [[1995]]. godine.
Naziv neutrino je dao [[Enrico Fermi]], koji je razvio prvu teoriju o interakcijama neutrina. Naziv neutrino je igra riječi od [[engleski jezik|engleskog]] ''neutrone'', preko [[italijanski jezik|italijanskog]] ''neutrino''. Neutron znači veliki i neutralan, a neutrino mali i neutralan.
Dokaz da postoji više od jedne vrste neutrina je dat [[1962]]. godine od strane [[Leon Lederman|Leona Ledermana]], Melvina Švarca i Džeka Štajnbergera. Naime, primjećene su prve interakcije muonskog (negdje i mionskog) neutrina. Kada je treća vrsta [[lepton]]a, takozvani tau, pronađena [[1975]]. godine u Stanfordskom linearnom akceleratoru, također se pretpostavljalo da i ona ima odgovarajući neutrino. Naime, ova treća čestica je nađena na sličan način kao i prva, tj. praćenjem nedostajuće energije i [[moment]]a u tau raspadu. Podsjetimo se, prva posmatranja su vršena nad beta raspadom. Prva detekcija tau neutrino interakcije je izvršena [[2000]]. godine. Ovaj neutrino je zapravo čestica koja je najkasnije otkrivena direktnim posmatranjem.

== Masa ==
Standardni model fizike čestica govori o neutrinima kao o česticama bez [[masa|mase]]. Međutim, svaki dokaz o oscilaciji neutrina pobija ovu pretpostavku. Oscilacije neutrina, očigledne i toliko puta dokazane, zahtjevaju tzv. ''non-zero masses'', odnosno prisustvo mase kod ovih čestica.

Kako se ovo dokazuje? Najjači argument da neutrini imaju masu dolazi iz [[kosmologija|kosmologije]], tj. još od [[Veliki prasak|velikog praska]]. Ovaj model kaže da postoji fiksirani odnos (const.) između broja neutrina i [[foton]]a na kosmičkoj mikrotalasnoj pozadini. Ukoliko bi totalna energija sva tri tipa neutrina prevazilazila standardnih 50 e[[volt|V]] po neutrinu, bilo bi mnogo više mase u [[svemir]]u, te bi se on urušio. Ovaj limit se može donekle prevazići pretpostavkom da je neutrino nestabilan; međutim, sam Standardni model dovodi to u pitanje skoro eliminišući nestabilnost kao mogućnost. Standardni model govori da suma masa neutrina mora biti manja od 0.3 eV (Gubar, [[2006]].). Svemu ovome je [[1998]]. stao na kraj Super-Kamiokande detektor neutrina koji je otkrio da oni zaista osciluju, te iz toga nužno slijedi da imaju mase. Ova dokazivanja i detekcije Super-Kamiokandea pokazuju da najteži neutrino mora imati težinu od oko 0.05 eV, u krajnjem slučaju ne više od 0.3 eV. Naravno, postoje izvjesna odstupanja između takozvanih stanja masa 1 i 2 (kada se računaju kvadrati) koja se dobijaju jednačinom:

''Δm212 = 0.000079 eV2''

Godine [[2006]]. sproveden je MINOS eksperiment kojim su mjereni kvadrati masa između stanja muonskog neutrina 2 i 3. Analiziran je intenzivnu muonski zrak, i dobijeni rezultati su se poklopili sa onima od Super-Kamiokandea. Dobijaju se po jednačini:

''Δm232 = 0.0031 eV2''

== Izvori neutrina ==

=== Uticaj ljudi ===
Što se tiče uticaja [[čovjek]]a na ''stvaranje'' neutrina, nuklearne stanice su glavni emiteri. Antineutrini nastaju u toku beta raspada neutronima bogatih fragmenata nastalih u toku [[fisija|fisije]]. Uglavnom, glavna četiri izotopa za stvaranje fluksa antineutrina su uranijum-235, uranijum-238, plutonijum-239 i plutonijum-241. Prosječna nuklearna elektrana emituje i do 10<sup>20</sup> neutrina u sekundi. 

Neki akceleratori čestica se koriste za pravljenje usmjerenih zraka neutrina. Naime, ova tehnika se koristi da bi se protoni velikim [[brzina]]ma zabijali u stojeće mete, te ovim procesom nastaju pioni i kaoni. Ove nestabilne čestice se zatim usmjeravaju u dugačak tunel gde se raspadaju u toku leta. 

Nuklearne bombe također proizvode velike količine neutrina. Fred Rejns i Klajd Kovan su prvo pretpostavili da će naći neutrine kod bombe, a tek kasnije je obraćena pažnja na reaktore.

=== Zemlja ===

Neutrini također nastaju kao posljedica pozadinske radijacije. Naročito emituju snopove neutrina raspadi jezgara urana-238 i torijuma-232. Ovdje ubrajamo i kalijum-40 koji emituje antineutrine. Ovi takozvani geoneutrini mogu da daju značajne podatke o [[Zemlja (planeta)|Zemljinoj]] unutrašnjosti. Prva pretpostavka o postojanju geoneutrina je načinjena [[2005]]. godine od strane KamLAND-a.

=== Atmosferski neutrini ===

[[Atmosfera|Atmosferski]] neutrini su rezultat interakcije kosmičkih zraka sa atomskim nukleonima u Zemljinoj atmosferi, pri čemu nastaje kiša čestica od kojih su mnoge nestabilne. Ova nestabilnost je uzrok nastajanju neutrina. Nestabilna jezgra se raspada i emituje neutrine. Prva interakcija je detektovana [[1965]]. godine u KGF rudnicima.

=== Solarni neutrini ===
[[Datoteka:Supernova-1987a.jpg|mini|Otkriće neutrina sa supernove SN 1987A označava početak neutrino astronomije.]]
Solarni neutrini potiču od nuklearne fuzije koja napaja [[Sunce]] i sve [[zvijezde]]. Također, oni su nusprodukt supernova (kod ovih događaja, pritisak u jezgru postaje toliki da degeneracija elektrona nije dovoljna da zaustavi protone i neutrone da se kombinuju i stvore jedan neutron i neutrino). Ovu vrstu emisije neutrina su otkrili Raymond Davis mlađi i Masatoši Košiba, za šta im je dodjeljena Nobelova nagrada iz fizike [[2002]]. godine.

=== Kosmička pozadinska radijacija ===

Pretpostavlja se da kosmička pozadinska radijacija preostala od Velikog praska u sebi sadrži neutrine malih energija. Osamdesetih godina dvadesetog vijeka se mislilo da je ovo objašnjenje za postojanje tamne materije. U odnosu na ostale kandidate za tamnu materiju, neutrini su imali jednu prednost: naučnici su znali da oni postoje. Međutim, i u ovoj teoriji postoje problemi.

== Detekcija neutrina ==

Neutrini mogu da intereaguju preko neutralnog toka (neutral current) uključujući razmjenu [[Z bozon]]a, ili preko promjenjenog toka (charged current) uključujući razmjenu [[W bozon]]a. 
U prvom slučaju, neutrino napušta detektor nakon što je prenio nešto svoje [[energija|energije]] i [[moment]]a čestici ''meti''. Sva tri spina neutrina ovdje mogu učestvovati bez obzira na energiju neutrina. 
U drugom slučaju, neutrino se transformiše u njegovu partner-česticu (muon, [[elektron]] ili tau). Međutim, ako neutrino nema dovoljno energije da je pretvori u masu svoje teže partner-čestice, energija promenjenog toka mu je nedostupna. Solarni i neutrini raznih reaktora imaju dovoljno energije da izvrše ovaj prelaz u elektron.

Neki detektori neutrina su:

(članci na engleskoj wiki)
* [[:en:Antarctic Muon And Neutrino Detector Array|Antarctic Muon And Neutrino Detector Array]] 
* [[:en:Project DUMAND|Project DUMAND]] 
* [[:en:Super-Kamiokande|Super-Kamiokande]] 
* [[:en:KamLAND|KamLAND]] 
* [[:en:LSND|LSND]] 
* [[:en:MiniBooNE|MiniBooNE]] 
* [[:en:SNO|SNO]] 
* [[:en:IceCube Neutrino Detector|IceCube Neutrino Detector]] 
* [[:en:MINOS|MINOS]]
== Vanjski linkovi ==
* [http://www.ps.uci.edu/~superk/neutrino.html "What's a Neutrino?"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100925101827/http://www.ps.uci.edu/~superk/neutrino.html |date=25. 9. 2010 }}, Dave Casper ([[University of California, Irvine]])
* [https://web.archive.org/web/20141116032423/http://www.aspera-eu.org/ Aspera European network portal]
* [http://arquivo.pt/wayback/20160314152446/http://www.astroparticle.org/ www.astroparticle.org: all about astroparticle physics...]
* [http://www.nu.to.infn.it/ Neutrino unbound]: On-line review and e-archive on Neutrino Physics and Astrophysics
* [http://www.pbs.org/wgbh/nova/neutrino/ Nova: The Ghost Particle]: Documentary on US public television from WGBH
* [http://snews.bnl.gov/ SNEWS]: Using neutrino detectors to receive early warning of supernovae
* [http://www.newscientist.com/channel/fundamentals/mg18524885.900 Measuring the density of the earth's core with neutrinos]
* [http://www.sns.ias.edu/~jnb/ John Bahcall Website]
* [https://web.archive.org/web/20080510083931/http://space.newscientist.com/article/dn13414-universe-submerged-in-a-sea-of-chilled-neutrinos.html?feedId=online-news_rss20 Universe submerged in a sea of chilled neutrinos], ''New Scientist'', 5 March 2008
* [https://web.archive.org/web/20120910194425/http://www.rdmag.com/ShowPR.aspx?PUBCODE=014&ACCT=1400000101&ISSUE=0907&RELTYPE=PSC&PRODCODE=00000000&PRODLETT=MS&CommonCount=0 Neutrinos caught in the act, "R&D" July 24, 2009 By Tia Jones ]
* [http://www.ps.uci.edu/~superk/neutrino.html What's a neutrino?] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100925101827/http://www.ps.uci.edu/~superk/neutrino.html |date=25. 9. 2010 }}
* [https://web.archive.org/web/20070927012833/http://www.mpi-hd.mpg.de/non_acc/POSITIVE-EVID/NEW-2004/PL586-2004.pdf Search for neutrinoless double beta decay with enriched 76Ge in Gran Sasso 1990–2003]
* [http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2010/PR08.10E.html Neutrino caught in the act of changing from muon-type to tau-type] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110925180929/http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2010/PR08.10E.html |date=25. 9. 2011 }}, [[CERN]] press release
* [http://www.nytimes.com/2002/04/28/weekinreview/ideas-trends-cosmic-weight-gain-a-wispy-particle-bulks-up.html?pagewanted=all&src=pm Cosmic Weight Gain: A Wispy Particle Bulks Up by George Johnson]
* [http://news.bbc.co.uk/1/hi/science_and_environment/10364160.stm Neutrino 'ghost particle' sized up by astronomers] BBC News 22 June 2010
* [http://www.stuff.co.nz/world/5671848/Pillar-of-physics-challenged Pillar of physics challenged]
{{Elementarne čestice}}

{{Commonscat|Neutrino physics}}

[[Kategorija:Subatomske čestice]]
[[Kategorija:Leptoni]]