¿Qué es un neutrino?

Una partícula con muy baja masa, alrededor de la de un electrón, y sin carga eléctrica, el neutrino es una elusiva partícula subatómica. El neutrino es tan tímido que la duración entre la teorización de su existencia y su descubrimiento real fue de 25 años. Wolfgang Pauli, un famoso físico cuántico, teorizó el neutrino en 1931. Fue descubierto por Frederick Reines y Clyde Cowan en 1956 en un observatorio de neutrinos ubicado junto a una planta de energía nuclear en Savannah River, Carolina del Sur.

Los neutrinos viajan casi a la velocidad de la luz, y muchos billones de ellos penetran en su cuerpo cada segundo. Pero debido a que los neutrinos tienen una masa tan baja e interactúan solo ligeramente con los átomos, pueden penetrar varios años luz de materia densamente compactada antes de interactuar con un átomo. Por esta razón son muy difíciles de detectar.

Los neutrinos se generan durante un evento conocido en física como desintegración beta. Parecía inútil detectar neutrinos hasta el advenimiento de la tecnología nuclear. Las bombas atómicas y los reactores nucleares demostraron ser fuentes ricas de actividad de neutrinos en relación con un lugar típico en la Tierra. Los primeros detectores de neutrinos fueron tanques llenos de agua y cloruro de cadmio. De hecho, el primer neutrino detectado no era un neutrino convencional, sino un antineutrino.

Cuando un anti-neutrino colisionó con un protón en el detector de neutrinos, la interacción produjo un neutrón y un positrón, o un anti-electrón. El anti-electrón resultante se aniquilaría rápidamente con uno de los electrones que orbitan alrededor del núcleo, dando como resultado una pulverización de dos fotones. Luego, un neutrón parásito liberado por la descomposición del átomo eventualmente (~ 15 ms) sería recogido por otro átomo intacto, liberando más fotones (luz). Este patrón distintivo de liberación de fotones en 2 etapas podría ampliarse mediante fotoamplificadores, lo que desencadenaría un registro y proporcionaría pruebas positivas del impacto de los neutrinos.

Con métodos modernos, se detectan hasta un neutrino por día en nuestros observatorios. El neutrino es un excelente ejemplo de una partícula fundamental que se vuelve más comprensible a medida que mejora la calidad de nuestros instrumentos científicos. La continua recopilación de evidencia sobre el neutrino y sus propiedades seguramente contribuirá de manera valiosa al progreso de la física teórica contemporánea, que a su vez generará descubrimientos teóricos y tecnológicos útiles para la civilización humana.