martes, 2 de diciembre de 2008

Detectando Neutrinos: Super Kamiokande.


Ana, respondiendo a tu pregunta:

Sobre un superdetector de neutrinos que hay en Japón, el Super-Kamiokande.


Antes de nada comentaré que los neutrinos son expremadamente complicados de detecar ya que no interaccionan con la materia y por tanto hay que recurrir a grandes laboratorios como este de Japón para detectarlos y poder estudiarlos y comprenderlos.

El Super-Kamiokande se trata de una gran piscina cilíndrica, de 40 metros de diámetro y otros 40 de altura, situada a un kilómetro de profundiadad en la ciudad de Hida, Japón. En las paredes de esta piscina con 50.000 toneladas de agua pura, hay un total de 11.000 tubos fotomultiplicadores que son suficientemente sensibles para detectar los fotones uno a uno. El funcionamiento de este gran laboratorio es bastante sencillo dentro de lo que cabe… Los neutrinos provenientes del Sol y de los demás cuerpos celestes, penetran en la Tierra y llegan al detector, donde pueden suceder dos cosas:

  1. Que los neutrinos pasen sin más la piscina y por tanto, que no ocurra nada.
  2. Que alguno de ellos choque contra algún electrón o núcleo de los millones de moléculas de agua que hay almacenadas y lo lance despedido a una velocidad superior a la de la luz en el agua (no en el vacío).

Si ocurre lo 2º aparece un efecto conocido como la Radiación de Cherenkov, que viene a ser un resplandor de luz que aparece cuando se rompe la barrera de la velocidad de la luz. Es algo similar al estallido sonoro cuando se rompe la barrera del sonido. Pues bien, esta radiación la captan los tubos fotomultiplicadores, de modo que pueden detectar los neutrinos, su dirección, que clase es (existen 3 diferentes), etc…



Por desgracia, un accidente rompió gran parte de los tubos fotomultiplicadores en 2001, pero actualmente ya se han restaurado todos, e incluso se colocaron más, y se encuentra a pleno funcionamiento. De hecho, ha logrado recientemente comprobar que el neutrino tiene masa (no de manera exacta pero sí acotándola superiormente en 200.000 veces más pequeña que la masa del electrón) . 

Esto fue posible gracias a la medición del pequeñisimo retraso que traían los neutrones con respecto a los fotones, que sí viajan a la velocidad de la luz, provenientes de la explosión de la supernova 1987A.

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