neutrino

  • Afdrukken
Gegevens
Gemaakt op vrijdag 19 september 2025 17:00
Laatst bijgewerkt op vrijdag 19 september 2025 17:03
Gepubliceerd op vrijdag 19 september 2025 17:00
Hits: 115

Neutrino’s


Neutrino’s zijn elementaire deeltjes die geen reactie aangaan met andere materie. Neutrino’s vliegen door de aarde en ons zonder dat wij het merken.
De sterren en ook de zon produceren een constante stroom van neutrino's. Elke seconde vliegen honderd miljard neutrino’s door onze vingernagel zonder dat wij er iets van merken. Ongeveer een keer in de 100 jaar is er een enorme vloed van neutrino's die veroorzaakt wordt door een supernova. Daarmee een kringloop van materie startend, niet alleen in onze Melkweg maar in de hele kosmos, zonder welk het leven niet zou bestaan.

De ontdekking van neutrino’s

Het begon omdat het bij het bètaverval ontbrak aan energie. Bij het bètaverval gaat het om het verval van een bouwsteen van het atoom, namelijk het neutron. Een neutron dat neutraal is vervalt in een proton en een elektron. Een elektron is negatief geladen en een proton is positief geladen. Hiervan uitgaand had men in de dertiger jaren van de vorige eeuw, een duidelijke verwachtingswaarde over de hoeveelheid energie van de elektronen nadat het neutron vervallen zou zijn in protonen en elektronen. Men ging ervan uit dat alle elektronen na het verval van het neutron zonder filter op een bepaalde plaats terecht zouden komen. Dat bleek echter niet. Er werden telkens willekeurig en minder elektronen gemeten dan verwacht werd.
Toen begon men ernstig te twijfelen of de wet van behoud van energie bij een atoomreactie houdbaar is.
Wolfgang Pauli verzette zich hevig tegen deze twijfel. “Wanneer er sprake is van ontbrekende energie, dan wordt deze energie eenvoudigweg afgevoerd door een deeltje. Dat deeltje moet elektrisch neutraal zijn”
Maar het werd toch niet gemeten? Was de tegenwerping. “Dat komt omdat het natuurlijk moeilijk meetbaar is. Het is een deeltje dat een heel zwakke interactie heeft en dat is het kleine neutron.” Aldus Pauli.
Enrico Fermi gaf er later de naam neutrino aan. Vanaf toen bestond het neutrino, althans de aanname dat er iets dergelijks moest bestaan. Pauli schreef naar alle collega’s natuurkundigen fantastische brieven om hen mee te nemen in zijn aanname.
Daarna begon een 20 jarige zoektocht en midden jaren vijftig werd het neutrino inderdaad ontdekt in een detector in de vorm van grote tank gevuld met tetrachlooretheen. Een dergelijke detector was nodig omdat het deeltje zo goed als geen interactie aangaat.
Ook vermoedde men dat het neutrino van de zon moest komen en in het midden van de zon door een kernfusie reactie ontstaat
Er is een verband tussen kernfysica en neutrino’s. Waar atoomkernen veranderen ontstaan ook neutrino’s

De neutrinovloed van 1987

In 1987 gebeurde er iets ongelofelijks. Sinds de jaren vijftig had men steeds meer experimenten ontwikkeld om neutrino’s waar te nemen. Steeds grotere detectoren gevuld met water werden gebouwd. Dit omdat men niet alleen opzoek was naar de neutrino’s die van de zon komen maar ook naar neutrino’s afkomstig van sterren.
En toen in 1987 zag men een supernova in de Grote Maghelaanse Wolk. Een supernova is een exploderende ster. Voor de astronomie was dat een zeldzame gebeurtenis. Men kon nu voor het eerst zien hoe de helderheid van deze ster vanaf het begin begon toe te nemen.
Natuurlijk met 150.000 jaar vertraging, want zolang heeft het licht van die supernova nodig om ons op aarde te bereiken.
Men kon de lichtcurve vanaf het begin observeren. Bij die observatie stelde men zich de vraag: Nemen wij alleen elektromagnetische straling van de supernova waar of ook deeltjes? Hierbij moet je rekening houden met de afstand van deze exploderende ster tot de aarde en je afvragen hoe sterk daalt deze vloed van neutrino’s door deze afstand. De daling van de waarneembare vloed neutrino’s op aarde wordt berekend met het kwadraat van de afstand. Kun je dan nog neutrino’s waarnemen? Ja. Men heeft in Japan in de Super-Kamiokande detector inderdaad neutrino’s afkomstig van de Grote Maghelaanse Wolk, waargenomen. 9 om precies te zijn. Dat zijn er zodanig veel dat men daaruit kan afleiden dat er honderd miljoen neutrino’s afkomstig van deze supernova op aarde zijn aangekomen. Daaruit kan men weer afleiden dat zulke grote explosies van supernova’s alleen mogelijk zijn wanneer er neutrino’s bij betrokken zijn. Hieruit valt weer af te leiden dat exploderende sterren door neutrino’s een honderdduizend keer groter energieverlies hebben door neutrino’s dan door straling.