Solar Neutrino

Die solaren Neutrinos sind Elektronenneutrinos, die in der Sonne durch Reaktionen der Kernfusion erzeugt werden . Sie bilden die überwiegende Mehrheit der Neutrinos, die die Erde passieren .

Von den ungefähr 10 38 solaren Neutrinos (jedes mit einer durchschnittlichen Energie von 0,59 MeV ), die jede Sekunde in der Sonne erzeugt werden (zusammen mit ebenso vielen Photonen mit einer durchschnittlichen Energie von 26 MeV), erhält die Erde ungefähr 65 Milliarden pro Quadratzentimeter und pro zweite.

Mechanismen

Die Hauptquelle ist die Proton-Proton-Kette . Die Reaktion ist:

p+p→d+e++νe {\ displaystyle p + p \ to {\ text {d}} + e ^ {+} + \ nu _ {e} \! \}

oder mit Worten:

zwei Protonen Deuterium + Positron + Elektronenneutrino .→{\ displaystyle \ to}

86% aller solaren Neutrinos entstehen aus dieser Reaktion. Wie im Bild zu sehen ist, verschmelzen Deuterium mit Sonnenneutrinos (Proton-Proton-Kette) im Solarstandardmodell mit einem anderen Proton, um einen Kern aus Helium 3 und einen Gammastrahl zu erzeugen . Diese Reaktion ist:

d+p→3H.e+γ {\ displaystyle d + p \ to {^ {3}} He + \ gamma \}

Das Helium 4-Isotop kann unter Verwendung von Helium 3 in der vorherigen Reaktion hergestellt werden, siehe unten.

3H.e+3H.e→4H.e+2p{\ displaystyle {^ {3}} He + {^ {3}} He \ to {^ {4}} He + 2p}

Wenn nun sowohl Helium 3 als auch Helium 4 im System vorhanden sind, kann Beryllium durch Reaktion eines der einzelnen Heliumkerne wie in der folgenden Reaktion hergestellt werden:

3H.e+4H.e→7B.e+γ {\ displaystyle {^ {3}} He + {^ {4}} He \ to {^ {7}} Be + \ gamma \}

Da es vier Protonen und nur drei Neutronen gibt, kann Beryllium von nun an zwei verschiedene Wege gehen. Beryllium kann ein Elektron einfangen und einen Lithium-7-Kern und ein Neutrino-Elektron erzeugen. Es kann auch ein Proton aufgrund der Fülle in einem Stern einfangen. Dadurch wird Bor 8 erzeugt. Die beiden Reaktionen sind jeweils:

7B.e+e- -→7L.ich+νe {\ displaystyle {^ {7}} Sei + e ^ {-} \ zu {^ {7}} Li + \ nu _ {e} \}

Diese Reaktion erzeugt 14  % der solaren Neutrinos. Lithium 7 wird sich mit einem Proton verbinden, um 2 Helium-4-Kerne zu erzeugen.

7B.e+p→8B.+γ {\ displaystyle {^ {7}} Sei + p \ zu {^ {8}} B + \ gamma \}

Bor 8 zerfällt β + und produziert Beryllium 8:

8B.→8B.e∗+e++νe {\ displaystyle {^ {8}} B \ bis {^ {8}} Sei {^ {*}} + e ^ {+} + \ nu _ {e} \}

Die Reaktion erzeugt etwa 0,02  % solare Neutrinos. Dieser kleine Teil der solaren Neutrinos hat die größten Energien. Das Sternchen auf Beryllium 8 zeigt an, dass sich der Kern in einem angeregten Zustand befindet.

8B.e∗→4H.e+4H.e{\ displaystyle {^ {8}} Sei {^ {*}} \ zu {^ {4}} He + {^ {4}} He}

Der angeregte Beryllium-8-Kern trennt sich dann in zwei Helium-4-Kerne.

Zum Thema passende Artikel

• Neutrinoschwingung
• Solares Neutrino-Problem
• Neutrino-Observatorium
• Solare Neutrinoeinheit

Anmerkungen und Referenzen

• (fr) Dieser Artikel ist auch teilweise oder vollständig aus dem Wikipedia - Artikel in genommen englischen Titel „  Solar - Neutrino  “ ( siehe die Liste der Autoren ) .

1. "  Radioaktivität: Solare Neutrinos  " auf laradioactivite.com (abgerufen am 23. August 2016 ) .
2. "  Neutrinos: Die Sonne mit offenem Herzen  " , auf pourlascience.fr ,3. September 2014(Zugriff auf den 23. August 2016 ) .
3. (in) Claus Grupen ( trans.  Aus dem Deutschen), Astroteilchenphysik , Berlin, Springer,2006441  p. ( ISBN  3-540-25312-2 , online lesen )

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