عداد نيوترينو: الفرق بين النسختين

وتبنى عدادات النيوترينو عادة تحت الأرض بغرض حجب العداد من [[الأشعة الكونية]] ومن اشعاعت الخلفية الأخرى. ويعتبر مجال الدراسة الفلكية للنيوترينو ما وزل في مهده ،مهده، وكان المصدران الوحيدان الذي اثبتت إصدارها للنيوترينوات هما [[الشمس]] و[[مستعر أعظم 1987 أي]].

وقد استخدمت طرق متعددة لعد النيوترينوات. و[[تجربة سوبر كاميوكاندي]] التي تجرى في [[اليابان]] عبارة عن خزان كبير ممتلئ بالماء ويحوطه من الداخل عدادات الفوتونات التي ترى وتسجل [[إشعاع شيرنكوف]] التي تصدر عندما ينتج النيوترينو القادم [[إلكترون]] أو [[ميون]] في الماء. كما يعمل [[مرصد يودبوري للنيوترينوات]] بطريقة مشابهة ،مشابهة، ولكنه يستخدم [[ماء ثقيل]] كوسط لعد النيوترينوات. وتوجد عدادات أخرى تتكون من أحجام كبيرة من [[الكلور]] أو [[الجاليوم]] والتي تفحص دوريا لمراقبة تولد [[أرجون (عنصر)|الأرجون]] أو بالتالي [[الجرمانيوم]] التي تتولد عن طريق تفاعل النيوترينوات مع الوسط الأصلي. وتستخدم تجربة مينوس MINOS بلاستيك صلب وميضي متصل بصمام تضخيم ضوئي ، كما سوف تستخدم تجربة نوفا المقترحة سائل وميضي ومتصل بدايود ضوئي شلالي.

* وفي تفاعل التيار المتعادل يترك النيوترينو العداد بعد إعطائه لجزء من [[طاقة|طاقته]] و[[كمية الحركة|كمية حركته]] إلى جسيم الهدف. فإذا كان الهدف جسيم مشحونا وخفيف في نقس الوقت (مثل [[الإلكترون]]) فقد يسرعه إلى سرعة قريبة من سرعة الضوء ،الضوء، وبذلك يشع الإلكترون [[إشعاع شيرنكوف]] ويمكن مشاهدتها مباشرة. ومثل هذا التفاعل يمكن ان تجرية الثلاثة نكهات للنيوترينو بغض النظر عن طاقتهم. ولكن لا ينتج عن مثل هذا التفاعل أي معلومات عن [[نكهة (فيزياء الجسيمات)|نكهة]] النيوترينو.

* وفي تفاعل التيار المشحون يتحول النيوترينو إلى شريكه [[لبتون]] ([[إلكترون]] أو [[ميون]] أو [[تاوون]]). ولكن إذا لم يكن [[نيوترينو|النيوترينو]] في طاقة عالية تكفي لتوليد [[كتلة]] شريكه الكبيرة ،الكبيرة، فلا يستطيع الدخول في تفاعل التيار المشحون .

وتكفي طاقة النيوترينوات الناشئة في [[الشمس]] أو في [[مفاعل نووي]] لتوليد إلكترونات. كما يمكن لمعظم [[معجل جسيمات|المعجلات]] إصدار نيوترينوات التي تولد ميونات ،ميونات، وقلة منها تستطيع توليد تاوونات. ويستطيع عداد تكون في قدرته التمييز بين تلك [[لبتون|اللبتونات]] تعيين نكهة النيوترينو الساقط في تفاعل التيار المشحون. ونظرا لأن التآثر يشمل تبادل [[بوزون]] مشحون ،مشحون، فإن الجسيم الهدف يغير بالتالي صفاته (مثل أن يتحول النيوترون إلى بروتون).

واصتدم البوزيترون (وهو نقيض الإلكترون) وأفنى كل واحد الآخر ونشأعنهما [[أشعة جاما|شعاعين من أشعة جاما]]، تبلغ طاقة كل منهما 5و0 مليون إلكترون فولت. وقد سجلت هذه الاشعة بواسطة العدادات الوميضية. أما النيوترينوات الناشئة عن التفاعل فقد امتصتها [[نواة الذرة|أنوية]] الكادميوم منتجة هي الآخرى [[أشعة جاما]] ذات [[طاقة]] قدرها 8 مليون إلكترون فولت ،فولت، وسُجلت أشعة جاما هذه عدة ميكروثانية بعد صدور [[فوتون|الفوتونات]] الناتجة من [[إفناء إلكترون-بوزيترون|إفناء]] البوزيترون.

وينشأ جسيم لبتون مشحون من طاقة عالية كافية فإنه يطير بسرعة أكبر من سرعة الضوء في الوسط (مثل الماء ،الماء، مع أن سرعته في الفراغ تكون أقل من سرعة الضوء في الفراغ). وهذا اللبتون السريع جدا يُنتج إشعاع شيرنكوف في اتجاه حركته ويمكن لصامات التضخيم الضوئي تسجيله. وتظهر صورة تلك الإشعاعات في هيئة حلقات على جدران الخزان من الداخل التي تسجلها صمامات التضخيم الضوئي. ومن تلك الصور يمكن معرفة اتجاه ،اتجاه، و[[طاقة]] وأحيانا [[نكهة]] النيوترينو المتسبب لها.

وقد أجريت تجربتان كل منهما عبارة عن خزان ممتلئ بالماء ،بالماء، [[تجربة سوبر كاميوكاندي]] ,، وعداد إيرفينج-متشيجان-بروكهافن ،بروكهافن، وسجل كل منهما نيوترينوات صادرة من [[مستعر أعظم 1987 أي]]. وبعد ذلك استطاعت تجربة كاميوكاندي تسجيل نيوترينوات [[الشمس]] أيضا. وأكبر تجربة من تلك التجارب هي [[تجربة سوبر كاميوكاندي]]. ويستخدم هذا العداد 50.000 [[طن]] من الماء النقي وهو محاط بعدد 11.000 من [[صمام تضخيم ضوئي|صمامات التضخيم الضوئي]] يبلغ ثمن الواحد منها نحو 3.000 [[دولار أمريكي]].

* كذلك [[مصفوف عدادات الميون والنيوترينو بالقطب الجنوبي]] (AMANDA) تستخدم تقنية العد بطريقة إشعاع شيرنوف ،شيرنوف، وقد أجريت القاسات بين 1996 - 2004.

ويتضمن إقراح تجربة نوفا NOνA الاستغناء عن الطبقات الممتصة لصالح زيادة حجم العداد. ويتكون العداد من سائل وميضي أو بلاستيك وميضي scintillator وتقوم [[صمام تضخيم ضوئي|صمامات التضخيم الضوئي]] بقياس الوميض ،الوميض، كما يفكر الفيزيائيون استخدام [[غرفة تأين|غرف التأين]] كمكشافات واللعد.

لا بد وأن تأخد أي تجربة للنيوترينو في حسابها التأثير المشوشر للأشعة الكونية التي تصيب الأرض دائما. وتستخدم تجارب النيوترينو عالية الطاقة (أكبر من 50 مليون [[إلكترون فولت]] عدادات للاشهة الكونية محيطة بمكشاف النيوترينو. وهذه العدادات تبين وقت دخول اشعة كونية في المكشاف الرئيسي للنيوترينوات ،للنيوترينوات، في ذلك الوقت لا تؤخذ نتائج قياس النيوترينو في الحسبان بسبب الشوشرة الحادثة.