NEVTRINSKE OSCILACIJE

Avtor: Anže Zupanc

Mentor: dr. Tomaž Podobnik

22. marec 2005

Podiplomski Seminar:

Pregled Teorija nevtrinskih oscilacij

izračun verjetnosti za prehod med nevtrini

Rezultati različnih eksperimentovAtmosferskih nevtrinov

Super-Kamiokande

Solarnih nevtrinov Homestake, SNO

Reaktorskih nevtrinov KamLAND

Pospeševalniških nevtrinov K2K

E

100 keV

1 MeV

10 MeV

100 MeV

1 GeV

10 GeV

1 TeV

100 GeV

Teorija nevtrinskih oscilacij I.

Oscilacije pojav v KM, ko stanje ob svojem nastanku NIlastno stanje operatorja polne energije

t = 0

časovni razvoj

Teorija nevtrinskih oscilacij II.

Nevtrini okusna/šibka lastna stanja:masna lastna stanja:

časovni razvoj&

FT: iz p v x reprezentacijo

p reprezentacijax reprezentacijačasovno razvito

ultrarelativističen približek:

Teorija nevtrinskih oscilacij III.

Verjetnost za preživetje nevtrina:

koherenčna dolžina

Pogoji:

Atmosferski nevtrini

e

e

~5%

Super-Kamiokande I.

50.000 ton vode

11.000 fotopomnoževalk

Detektor Čerenkove svetlobe

Super-Kamiokande II.

(pričakovali 1)

Nevtrine detektiramo posredno prekointreakcije s snovjo:

Super-Kamiokande III.

Asimetrija gor-dol

S.Z. 90%

KEK to Kamioka – K2K

~250 km

Izmerijo tok mionskih nevtrinov z bližnjim

detektorjem250 km

Izmerijo tok mionskih nevtrinov z detektorjem

Super-Kamiokande

VZOREC pričakovano št. izmerjeno št.

1 80 26

2 56 16

Solarni nevtrini

Standardni Solarni Modele

Homestake (1968~1998)

Sudbury Neutrino Observatory – SNO Detektor Čerenkove svetlobe

1.000 ton težke vode

10.000 fotopomno

-ževalk

Sudbury Neutrino Observatory – SNO

Lahko detektira vse tri vrste nevtrinov:

1. stopnja: devterij (D2O)

2. stopnja: + NaCl

Reaktorski nevtrini - KamLAND

tekoči scintilatorrazpadi 1.000 ton tekočega

scintilatorja

11.000 fotopomnoževalk

Zaključek

Nevtrini oscilirajo nevtrini imajo maso

Pomožne transparence

Homestake

Radiokemičen eksperiment

615 ton C2Cl4

Na 2 meseca prepihali detektor s He – odstranili

vse Ar atome

Pospeševalniški nevtrini - LSND

vodna tarča

LSND – tekoči scintilator (167 ton)

36~53 Mev

30 m

Izmerili 22 dogodkov -

Pričakovali le 4,6 ± 0,6

KamLAND