Neutrino

Neutrino ()

Klassifikation
Elementarteilchen
Fermion
Lepton
Eigenschaften
elektrische Ladung neutral
Masse < 1,5 · 10−36 kg
Ruheenergie < 0,8 eV
Spin ½
Wechselwirkungen schwach
Gravitation

Neutrinos sind elektrisch neutrale Elementarteilchen mit sehr geringer Masse. Im Standardmodell der Elementarteilchenphysik existieren drei Arten (Generationen) von Neutrinos: Elektron-, Myon- und Tau-Neutrinos. Jede Neutrino-Generation besteht aus dem Neutrino selbst und seinem Anti-Neutrino. Der Name Neutrino wurde von Enrico Fermi für das von Wolfgang Pauli postulierte Teilchen vorgeschlagen und bedeutet (entsprechend der italienischen Verkleinerungsform ino) kleines neutrales Teilchen.

Bei Wechselwirkung der Neutrinos mit Materie finden, anders als bei vielen anderen bekannten Elementarteilchen, nur Prozesse der schwachen Wechselwirkung statt. Reaktionen erfolgen im Vergleich zur elektromagnetischen und starken Wechselwirkung also sehr selten. Deshalb geht ein Strahl von Neutrinos auch durch große Materiedicken – z. B. durch die ganze Erde – hindurch, wenn auch mit einer gewissen Schwächung.[1] Entsprechend aufwendig ist der Nachweis von Neutrinos in Experimenten.

Alle Elementarteilchen des Standardmodells:
Grün sind die Leptonen, die untere Reihe davon sind die Neutrinos

Nach dem Entstehungsort der in Neutrinodetektoren beobachteten Neutrinos werden folgende Typen unterschieden:

  • Kosmische Neutrinos (Weltall)
  • Solare Neutrinos (Sonne)
  • Atmosphärische Neutrinos (Erdatmosphäre)
  • Geoneutrinos (Erdinneres)
  • Reaktorneutrinos (Kernreaktoren)
  • Neutrinos aus Beschleunigerexperimenten
  1. Measurement of the multi-TeV neutrino interaction cross-section with IceCube using Earth absorption. In: Nature. Band 551, Nr. 7682, 2017, S. 596–600, doi:10.1038/nature24459.

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