ნეიტრინო

განახლდა: 02/10/2013

 ნეიტრინო – სტაბილური ნეიტრალური ლეპტონი (ლეპტონები-(ბერძნ-მსუბუქი) – ფუნდამენტური ნაწილაკები ½ სპინით, რომლებიც არ მონაწილეობენ ძლიერ ურთიერთქმედებაში) ½ სპინით (0,28 ე.ვ. ნაკლები მასით). დაბალენერგიული ნეიტრინო უკიდურესად სუსტად ურთიერთქმდებს ნივთიერებასთან. 3-10 მევ. ენერგიის მქონე ნეიტრინოს წყალში თავისუფალი გარბენის სიგრძე 100 სინათლის წელია (!!!). ცნობილია აგრეთვე, რომ ყოველ წამში რაიმე შესამჩნევი ცვლილებების გარეშე 1 სმ²-ზე გადის მზიდან მომავალი 6×10¹⁰ რაოდენობით ნეიტრინო.

აღმოჩენის ისტორია

 მეოცე საუკუნის 20-30-იანი წლების ფიზიკის ერთ-ერთი მთავარი პრობლემა ბეტა-დაშლა იყო: β-დაშლის დროს წარმოქმნილი ელექტრონების სპექტრს, რომელსაც ჯერ კიდევ 1914 წელს, ინგლისელი ფიზიკოსი ჯეიმს ჩედვიკი იკვლევდა, უწყვეტი სახე ჰქონდა, ანუ ბირთვიდან გამოიტყორცნებოდა განსხვავებული ენერგიების ელექტრონები.

 მეორე მხრივ, წინა საუკუნის 20-იან წლებში კვანტური მექნიკის განვითარებამ ატომის ბირთვში ენერგეტიკული დონეების დისკრეტულობაზე შეგვიქმნა წარმოდგენა: ეს ვარაუდი გამოთქვა ავსტრიელმა ფიზიკოსმა ლიზა მეიტნერმა 1922 წელს. ანუ, ბირთვიდან ამოფრენილი ნაწილაკების სპექტრი უნდა იყოს დისკრეტული და არა უწყვეტი, მან უნდა გვიჩვენოს ენერგიები, დონეთა შორის ენერგეტიკული სხვაობის ტოლი, რომელთა შორისაც გადასვლა β-დაშლის დროს ხდება.

 ამგვარად, β-დაშლის უწყვეტი სპექტრი ეჭვქვეშ აყენებდა ენერგიის მუდმივობის კანონს. საკითხი იმდენად მწვავედ იდგა, რომ 1931 წელს, ცნობილი დანიელი ფიზიკოსი ნილს ბორი რომის კონფერენციაზე ენერგიის მუდმივობის კანონის შესაძლო არამართებულობის შესახებ იდეით გამოვიდა. თუმცა, არსებობდა სხვა ახსნაც – ენერგიის დანაკარგი რომელიღაც უცნობ და უხილავ ნაწილაკს მიაქვს.

 ჰიპოთეზა ნივთიერებასთნ უკიდურესად სუსტად ურთიერთქმედი ნაწილაკის არსებობის შესახებ წამოაყენა ვოლფგანგ პაულიმ, 1930 წლის 4 დეკემბერს, არა სტატიით, არამედ არაფორმალური წერილით (იხსენიებდა ნეიტრონის სახელით), რომელიც ტიუბინგენში მიმდინარე კონფერენციის წევრებს მისწერა.

 საბოლოოდ კი ნეიტრონი დაერქვა ნაწილაკს, რომელიც ატომის ბირთვში პროტონთან ერთად იმყოფება. ხოლო პაულის მიერ ნავარაუდევი ნაწილაკი ”ნეიტრინო”, საბოლოოდ დაამკვიდრა ენრიკო ფერმიმ, 1933-34 წლების ნაშრომებში.

გამოყენების პერსპექტივა

 ნეიტრინოების გამოყენების ერთ-ერთი პერსპექტიული მიმართულება ნეიტრინული ასტრონომიაა. ცნობილია, რომ ვარსკვლავები, სინათლის გარდა, ნეიტრინოების დიდ ნაკადებს ასხივებენ, რომლებიც თერმობირთვული რეაქციების დროს ჩნდებიან (ნეიტრინოს აღმოჩენამდე საიდულოებით იყო მოცული მზის ენერგიის დანაკლისიც). ევოლუციის გვიანდელ ეტაპზე ვარსკვლავების ენერგიის 90% ნეიტრინოების სახით გამოსხივდება (ნეიტრინული გაცივება), ამიტომ მათი შესწავლა საშუალებას მოგვცემს უკეთ გავერკვეთ ასტროფიზიკური პროცესების დინამიკაში. გარდა ამისა, ნეიტრინოები შთანთქმის გარეშე გადიან უზარმაზარ კოსმოსურ მანძილებს, რაც საშუალებას  იძლევა დავინახოთ კიდევ უფრო შორეული ობიექტები.

 სხვა (პრაქტიკული) გამოყენება არის საწარმოო ბირთვული რეაქტორების ნეიტრინული დიასგნოსტიკა. მიმდინარეობს მუშაობა ნეიტრინული დეტექტორის შექმნაზე, რომლითც შესაძლებელი იქნება რექატორის სიმძლავრის ზუსტი კონტროლი.

 თეორიულად, ნეიტრინოების ნაკადები შეიძლება გამოყენებულ იქნას კავშირგაბმულობაში. ეს საკითხი, განსაკუთრებით, სამხედროებისთვისაა საინტერესო, ნაწილაკი საშუალებას იძლევა დამყარდეს კავშირი წყალქვეშა ნავებთან, ან სხვა საიდუმლო ობიექტებთან, მათი ნებისმიერ ადგილზე ყოფნის დროს (ნეიტრინო სინათლეზე სწრაფად მოძრაობს?!; ნეიტრინოების ზესისწრაფეში GPS დაადანაშაულეს; სინათლეზე სწრაფი ნეიტრინოები და გამა-ანთება).