Gli esperimenti

Gli esperimenti radiochimici [A,Z] (ν,e-)[A,Z+1]

Apparentemente, molte reazioni possibili; condizioni di diversa natura limitano le possibili scelte

• Q valore deve essere basso• A deve essere comune (poco costoso)• A,Z+1 deve essere instabile, con vita media di giorni, e

facilmente separabile da A• Il decadimento di A,Z+1 rivelabile:• CLoro, gallio realizzati• Indio proposto ( ma e’ radioattivo), Li….

L’esperimento di Davis e coll.• La reazione utilizzata e’

• 37Cl (ve,e-)37Ar• (fondo: (p,n) necessita’ di andare in sotterraneo)• Abbondanza isotopica del 37Cl 24%• Il percloroetilene (C2Cl4) costa poco• Vita media 37Ar = 35 d• Cattura elettronica 2.8 Auger e X• Energia di soglia 814 keV (Be e B)

L’esperimento del cloro

Segnale aspettato

Be pep B CNO totale

1.1 0.2 6.1 0.4 7.8

Unita’ SNU = 10-36 reazioni/ (s x bersaglio)

Inserire I risultati

Flusso misurato ~ 1/3 flusso aspettato

Le possibili soluzioni al cloro

• Tentativi di “riaggiustare” il MSS ( sezioni d’urto, opacita’)

• Misurare il flusso dei neutrini prodotti nella fusione di 2 protoni, largamente indipendente dai dettagli del modello

• Rivelare contemporaneamente interazioni di corrente carica (neutrini elettronici) e corrente neutra (tutti I neutrini)

Kamioka3000 ton. di acqua

Cerenkov ad acqua

PMT

Cono di luce C

Sulla parete si ha un cerchio (ellisse)

Dai segnali dei PMT si può risalire a:

Direzione

Energia

Dovuta a νe via c.c. e c.n. νx (x diverso da e) via c.n.

Direzionalità (puntano al Sole)

Ma molte sorgenti di fondo:

Interazioni di gamma energetici ( selezione in volume)

Decadimenti beta di nuclei di spallazione (reiezioni di eventi connessi con mu passanti)

Calibrazione in energia

Diffusione elastica su elettrone

La misura del flusso p-p

νx + e− → νx + e− (ES)

νe + d → p + p + e− (CC)

νx + d → p + n + ν′x (NC)

SAGE

Il deuterio _Sudbury

Il deutrio offre la possibilità di distinguere:

Diffusione elastica

Interazione di corrente carica νe -> p p e-

Corrente neutra ν d -> ν p n

+ X ( ad es. He3)

Esperimento possibile solo in Canada che ha grandi quantità di acqua pesante ( tecnologia e produzione sviluppata per i CANDU)

Impatto con un meteoritie

Sudbury ( miniera di nichel) molto profonda; fondo da muoni atmosferici molto ridotto)

Borexino

7Be Solar Neutrino Signal• 7Be flux ≈ 5×109 cm-2 s-1

• Energy = 0.862 MeV (90% BR)

• Detection channel: neutrino-electron elastic scattering– Signature: Compton-like edge at 0.665 MeV

• ≈ 33 cpd/100tons in [0.25,0.8] MeV

• No event-by-event tagging

• 7Be flux ≈ 5×109 cm-2 s-1

• Energy = 0.862 MeV (90% BR)

• Detection channel: neutrino-electron elastic scattering– Signature: Compton-like edge at 0.665 MeV

• ≈ 33 cpd/100tons in [0.25,0.8] MeV

• No event-by-event tagging

pp windowFV/All≈0.01pp windowFV/All≈0.01

7Be windowFV/All≈0.004

7Be windowFV/All≈0.004210Po210Po

pep/CNO windowFV/All≈0.009

pep/CNO windowFV/All≈0.009

Measurement of the Electron Neutrino Survival probability

Prime conclusioni

BS07(GS98)

BS07(GS98) + MSW-LMA

CNO neutrinos

Cosmogenic 11C