image: An image of SNS's Beamline 13. The neutrinos enter a detector in the SNS basement -- a 32-pound (14.5- kilogram) scintillating crystal of sodium-doped cesium iodide enclosed in carefully designed shielding. This material relates to a paper that appeared in the Aug. 3, 2017, online issue of Science, published by AAAS. The paper, by D. Akimov at Institute for Theoretical and Experimental Physics in Moscow, Russia, and colleagues was titled, "Observation of coherent elastic neutrino-nucleus scattering." view more
Credit: Oak Ridge National Laboratory, U.S. Dept. of Energy; photographer Genevieve Martin
La posibilidad de que los neutrinos interactúen coherentemente con el núcleo de un átomo fue descrita teóricamente por primera vez en 1974; ahora, un grupo de físicos informa de la primera observación de dicho evento. La dispersión elástica coherente neutrino-núcleo (DECNN) se ha propuesto como un valioso medio para comprobar las propiedades de los neutrinos, partículas con una masa particularmente pequeña con respecto a otras. Asimismo, la DECNN podría ofrecer aplicaciones tecnológicas muy útiles, como la monitorización no intrusiva de reactores nucleares. La posibilidad de observar de forma directa la dispersión de neutrinos tras impactar contra el núcleo de un átomo se ha mostrado esquiva para los científicos por diferentes razones, una de las cuales es la dificultad tecnológica que representa la detección de la extremadamente baja energía del retroceso (o recoil) del núcleo, único resultado de la interacción. Para detectar la DECNN, Dmitri Akimov y sus colegas utilizaron un pasaje especializado en el sótano de la Fuente de Neutrones por Espalación (Spallation Neutron Source), ubicada en el Laboratorio Nacional de Oak, que fue reforzado con más de 12 metros de materiales adicionales, como hormigón y grava, para bloquear la interferencia con otras partículas. A continuación, los investigadores expusieron los neutrinos a una muestra de yoduro de cesio dopado con sodio, que contiene núcleos del tamaño ideal y genera un destello de luz suficiente como para poder detectar el retroceso del núcleo tras el impacto. Durante 15 meses, se recopilaron datos y se ajustaron a interacciones con otras partículas. Akimov et al. informan ahora de que la DECNN se comporta tal como los físicos sospechaban desde hace tiempo.
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