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Gli esperimenti
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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….
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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)
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L’esperimento del cloro
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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
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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)
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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
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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
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La misura del flusso p-p
νx + e− → νx + e− (ES)
νe + d → p + p + e− (CC)
νx + d → p + n + ν′x (NC)
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SAGE
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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)
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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
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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
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Measurement of the Electron Neutrino Survival probability
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Prime conclusioni
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BS07(GS98)
BS07(GS98) + MSW-LMA
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CNO neutrinos
Cosmogenic 11C