Міністерство освіти республіки Білорусь
Гродненський університет ім. Я. Купали
Кафедра теоретичної фізики
Курсова робота
Тема: Нейтринні осциляції.
Виконав: студент 5-го курсу Шаркунова В.А.
Перевірив: Сенько Ганна Миколаївна
2002
Анотація
У роботі показано, що для пояснення даних експериментів, можна зробити припущення про існування осциляції нейтрино, і значить нейтронних мас. Розглянуто теорію нейтронних осциляцій. Нейтрино розглядається в рамках ліво-правої моделі. У двухфлейворном наближенні отримані можливі ієрархії мас нейтрино.
В
Зміст
2 4
1. Осциляції нейтрино ................................................ .............................. 7
1.1. Вакуумні нейтринні 7
1.2. Осциляції нейтрино на суцільний 11
2. Вказівка ​​на не нульовий нейтринну масу ....................................... 15
2.1. Проблема сонячних 15
2.2. Атмосферні 19
2.3. Результати експерименту LSND (Los Alamos liquid scintillation neutrino detector) ........................................... 21
2.4. Гаряча темна матерія 22
2.5. Подвійний 23
3. Деякі експерименти з реєстрації нейтрино ........................ 26
3.1. Детектори сонячних 26
3.2. Експеримент 28
3.3. Експерименти Kamiokande і 29
3.4. Експерименти Gallex і 31
4. Ієрархія мас майорановскіх нейтрино в ліво-правої моделі .... 32
35 36
В
Введення
Нейтрино - елементарна частинка, яка народжується в деяких ядерних реакціях. У Всесвіті існує кілька потужних джерел нейтрино.
1) Сонце та інші зірки в стійкому стані.
2) Супернові, які втрачають частину своєї енергії за кілька секунд у формі нейтрино.
3) Деякі масивні астрофізичні об'єкти (квазари, активні ядра галактик ...), які є джерелами нейтрино високої енергії, складових важливу частину космічних променів.
Існують атмосферні нейтрино - це нейтрино народжуються при зіткненні космічних променів з ядрами земної атмосфери, а так само нейтрино народжуються при бета розпаді ядер в атомних реакторах і земні нейтрино. Ми занурені в реліктові нейтрино (близько 500 штук в кубічному сантиметрі), що з'явилися під час Великого Вибуху 15 мільярдів років тому.
В
Малюнок 1. Потік нейтрино від різних джерел. p> Існує три види, або флейвора, нейтрино: електронне, мюонне і тауонное. До цих пір не ясно чи відрізняється нейтрино від антинейтрино. Існують теорії в яких вони різні. У цьому випадку говорять про діраковской нейтрино. У інших теоріях нейтрино і антинейтрино не помітні, і тоді нейтрино називаються майорановскімі.
Незалежно від того є нейтрино майорновскімі або діраковской, ми не знаємо, чи мають нейтрино масу і магнітний момент. Експеримент поки забезпечує верхні межі. Однак існують вказівки на те, що нейтрино мають маси. Для пояснення деяких експериментів висувається гіпотеза про нейтронних осциляція. Осциляції нейтрино - взаємоперетворенням різних типів нейтрино. В даний час є три експериментальних факту на підтримку нейтронних осциляцій.
1) Потік сонячних виявляється сильно пригніченим по порівнянні з передбаченнями існуючих моделей Сонця.
2) Теоретичне ставлення потоків атмосферних мюонних та електронних нейтрино до виміряних експериментально, знаходиться в протиріччі з результатами експериментів.
3) Вивчення розпадів рухомих мезонів LSND колаборацією показує наявність якВ так і.
Для існування нейтронних осциляцій необхідно (але не достатньо), щоб нейтрино мали відмінні від нуля маси.
У мінімальній стандартної моделі не існує правостороннього нейтрино, і значить лептонного числа не зберігається. Таїмо чином нейтрино не володіє ні майорановской ні діраковской масами. Будь-яке доказ для ненульовий маси або кута змішування є доказом поза рамками стандартної моделі. Крім того, маси і кути змішування є фундаментальними параметрів, які будуть пояснені в остаточної теорії Ферміон мас. Ліво-права модель пророкує існування нейтринної маси і призводить до змішування між станами з певною масою як всередині, так і між нейтрино поколіннями.
1. Осциляції нейтрино.
Осциляції нейтрино можуть бути представлені аналогічно більш відомому наприклад прецесії спина в поперечному магнітному полі. Припустимо, є частинки спина ВЅ, чиї спини поляризовані вздовж z (Або "вгору"). Промінь проходить через область, де створено магнітне поле в напрямку y. Спін "вгору" не є основним станом в цьому магнітному полі. Через цього промінь п...
