Inseguendo i neutrini

2. Il fascio di neutrini di T2K

di Gabriella Catanesi, in redazione: pdn

 

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Il viaggio del fascio di neutrini muonici da J-PARC a Super-Kamiokande

 

L’esperimento T2K invia un intenso fascio di neutrini icona_glossario da Tokai, sulla costa est del Giappone a Kamioka sul versante ovest del paese, localizzato a 295 Km di distanza da Tokai. I neutrini vengono prodotti grazie alle collisioni di un tradizionale fascio di protoniicona_glossario su un bersaglio di grafite. Queste collisioni producono particelle chiamate pioni icona_glossario che rapidamente decadono in muoni icona_glossario e neutrini muonici. I muoni e i protoni rimandenti sono fermati da un secondo strato di grafite, che invece i neutrini possono attraversare senza problemi. L’energia dei neutrini prodotti è importante perché l’oscillazione dipende anche da questo parametro: neutrini di bassa energia oscillano a una distanza minore di quelli molto energetici. Il fascio di T2K produce neutrini a una energia il cui valore più probabile è 600 MeV icona_glossario poiché proprio a quest'energia è massima la probabilità che possano oscillare dopo aver viaggiato per 295 Km. Esiste infatti un'importante relazione (L/E) tra la distanza (L) e l’energia (E) che permette di osservare il fenomeno di oscillazione dove è più probabile che avvenga. Se, ad esempio, l’energia dei neutrini fosse stata doppia, anche la distanza fra il punto dove i neutrini sono stati generati e il punto dove vengono misurati dovrebbe raddoppiare. Le distanze tipiche necessarie nel caso di neutrini prodotti da un acceleratore di particelle sono di diverse centinaia fino a un migliaio di chilometri. Per questo motivo tali esperimenti di vengono chiamati in gergo “long baseline”, cioé su grande distanza.

 

ultimo aggiornamento luglio 2013

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Ultima modifica: 28 maggio 2018

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