V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Neutrina obrovském množství vznikají při řadě procesů vesmíru leptonové éry při "velkém
třesku", přes termonukleární reakce hvězdách, výbuchy supernov. Pro naše detekční metody jsou vhodná neutrina vznikající jedné z
vedlejších dílčích větví reakce, níž jádro bóru β+-rozpadem mění jádro berylia, pozitron neutrino: →
6Be νe, kde neutrino může mít maximální energii asi 14MeV. řetězci těchto jaderných reakcí se
kromě silných interakcí účastní slabé interakce rozpady beta, při nichž dochází vzniku
neutrin energiemi cca 20MeV *). Tato reakce zastoupena jen asi 0,01%, ale
příslušná sluneční neutrina jsou dobře detekovatelná.1 "Gravitace evoluce hvězd" knihy "Gravitace,
černé díry fyzika prostoročasu", nebo sylabus "Kosmická alchymie").
http://astronuklfyzika. Jsou všudypřítomné, avšak téměř nepolapitelné částice.htm (16 36) [15. Neutrina díky své pronikavosti snadno unikají nitra hvězd
a šíří okolního prostoru.cz/JadRadFyzika2. nitra Slunce emitováno veliké množství neutrin, které
"zaplavují" celou Sluneční soustavu.2008 12:13:25]
. Dochází též masívní neutronové fúzi jader vnějších
vrstvách, doprovázené následným β−-rozpadem, rovněž emisí neutrin. naší Země činí tok těchto slunečních neutrin cca 6.1010
neutrin/sekundu/cm2, nichž většina volně prolétne zeměkoulí.
Vznik druhy neutrin
Neutrina velmi lehké částice klidové hmotnosti blízké nule), bez elektrického náboje, spinem 1/2,
pohybující rychlostí blízkou rychlosti světla jsou nerozlučnými doprovodnými částicemi při všech
procesech elementárními částicemi účastí slabé interakce.
q Neutrina výbuchu supernov
Výbuch supernovy doprovázen vlastně způsoben) rychlým pohlcením téměř všech elektronů
protony (p+ e−→ inverzní β-rozpad), přičemž náhle vyzáří kolosální množství
neutrin (odhadované 1057neutrin).
Podle svého původu, konkrétního místa mechanismu vzniku, můžeme neutrina rozdělit pět
skupin:
q Reliktní neutrina
pocházející nejranějších období vývoje vesmíru. Jejich emise doprovází vznik elektronů
při rozpadech pionů mionů, vzájemnou přeměnu protonů neutronů (např.RNDr. Velký třesk.
q Hvězdná neutrina
V nitru všech hvězd probíhá termojaderná syntéza vodíkových jader hélium (ať již jedná o
přímý p-p řetězec nebo CNO cyklus), pozdějších fázích evoluce hvězd syntéza těžších prvků (viz
pasáž "Kosmická alchymie jsme potomky hvězd!" §1.1, §4. 1.10. Vzhledem jejich stabilitě a
pronikavosti lze tedy soudit, neutrina jsou nejhojnějšími částicemi vesmíru jsme jakoby
"ponořeni neviditelného moře neutrin".2 Radioaktivita
může mít značný význam, viz níže pasáž "Klidová hmotnost neutrin". tzv.
Kosmologické aspekty těchto procesů jsou popisovány §5. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. doby obrovské množství "reliktních"
neutrin volně pohybuje expandujícím vesmírem (nyní jejich hustota odhaduje asi
300neutrin/cm3 každém kousku vesmírného prostoru, zde Zemi).4 "Standardní kosmologický model."
knihy "Gravitace, černé díry fyzika prostoročasu". při radioaktivitě β), jakož
i řadu procesů při srážkách elementárních částic při vysokých energiích. Neutrina patří, spolu fotony,
mezi nejhojnější částice vesmíru.
*) Nejvíce neutrin vzniká "startovní" proton-protonové reakci p+→ νe, ale jejich energie
(<0,42MeV) pro detekční metody nízká. leptonové éře, necelou 1sekundu po
velkém třesku, kdy teplota poklesla pod asi 1010°K, přestala neutrina prakticky interagovat s
ostatní látkou elektrony, neutrony, protony)
