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Física, Química y Energía
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El descubrimiento tiene también importantes implicaciones en las teorías cosmológicas.
La confirmación de que los neutrinos son partículas con masa obliga a una revisión del modelo estandar de la física de partículas, en el que carecían de ella.
Los resultados obtenidos por el observatorio de neutrinos de Sudbury han confirmado los datos recogidos en 1998 por el detector Super-Kamiokande.
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Anomalías en el registro de neutrinos electrónicos solares.
(Ver http://www.to.infn.it/~giunti/neutrino/papers/9812360/node31.html).
En la segunda mitad del siglo XX los físicos habían deducido cuales eran las reacciones que se producían en el interior del Sol para generar energía mediante procesos de fusión. Se estaba en condiciones de predecir con un buen nivel de confianza cual sería el número y tipo de nutrinos que podrían detectarse en la Tierra de acuerdo a lo que se conoce como el "modelo solar estandar".
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En las páginas de John Bahcall, Institute for Advanced Study School of Natural Sciences Princeton, NJ, USA puede encontrarse referencias al modelo solar: http://www.sns.ias.edu/~jnb/.
En la década 1960 se diseñaron detectores radioquímicos a base de tetracloroetileno (o percloroetileno, C2Cl4) que eran capaces de detectar los neutrinos generados en la reacción resultante de la captación de un protón por el isótopo 7 del Berilio para dar lugar al isótopo 8 del Boro, lo que se representa como:
7Be(p,g)8B, o también 7Be + p >> 8B + g (emisión gamma)
(El 7Be se originaría previamente en la reacción 3He + 4He >> 7Be + g).
En 1968 se inició el experimento de Homestake, dirigido por Ray Davis. Dotado de un gran detector de más de 378.000 litros de tetracloroetileno situado a en una antigua mina de oro de Dakota del Sur (EEUU).
El detector basaba su funcionamiento en la colisión de neutrinos solares con un rango energético apropiado con el 37Cl para transformar este en 37Ar, un isótopo radiactivo de una vida media de 35 días cuya detección serviría para medir el flujo de neutrinos solares. Los datos recogidos por este experiemento, prolongados hasta 1994 registraban un flujo solar de neutrinos que representaba un 33 % del previsto en los modelos teóricos.
Ve + 37Cl >> 37Ar + e-
Posteriormente en 1986, gracias a modificaciones en el experimento Kamiokande (Kamioka Nucleon Decay Experiment, localizado en la ciudad de Kamioka, Japón) diseñado en principio para detectar diversas partículas subatómicas, se confirmó el registro de neutrinos solares de alrededor del 54 % de lo teóricamente previsto.
En este caso el experimento basaba su funcionamiento en la conversión de un núcleos de Galio en nucleos de Germanio por el choque de un neutrino electrónico originado en la reacción 8B >> 8Be + e+ + Ve (7,2 MeV).
Ve + 71Ga >> 71Ge + e-
Se pensó entonces que quizá la causa estaría en el umbral mínimo de energía que ambos experimentos eran capaces de detectar, tan alto que sólo permitía registrar los neutrinos procedentes de reacciones del tipo (II) y (III). Se diseñaron entonces nuevos experimentos que permitieron detectar aquellos neutrinos procedentes de las reacciones tipo (I).
Desde 1990 el experimento SAGE (Soviet-American Gallium Solar Neutrino Experiment), localizado en el observatorio de neutrinos de Baksan en las montañas del Cáucaso, Rusia, basado también en la detección de la transformación de núcleos de 71Ga en 71Ge al colisionar con neutrinos electrónicos procedentes de la cadena p-p (empleando en este caso 50 toneladas de Galio metálico en estado líquido) obtuvo mediciones del 52 % de los neutrinos esperados.
Así mismo, el experimento GALLEX (Gallium Experiment at Gran Sasso), efectuado en Italia entre los años 1991 y 1997 y que basaba su funcionamiento en el mismo principio que SAGE, registró un número alrededor del 60 % del esperado teóricamente.
Como continuación de GALLEX, en 1998 se inició el proyecto GNO (Gallium Neutrino Observatory) para la observación de neutrinos solares de bajas energías (cadena p-p) mediante la reacción 71Ga (Ve,e-)71Ge, cuyos resultado han indicado una cantidad de neutrinos solares de alrededor del 50 por ciento.
De todos estos experimentos se sacaba la conclusión de que o bien el interior del Sol estaba más frío de lo que se pensaba y con ello el modelo solar vigente era erroneo (lo cual no parecía muy probable), o se perdían neutrinos, o estos cambiaban de alguna forma haciéndose indetectables.
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