Differenza tra neutroni e neutrini

Differenza principale - Neuroni vs. Neutrini

Neutroni e neutrini sono due diversi tipi di particelle. Il differenza principale tra neutrini e neutrini è quello i neutroni sono fatti di quark, mentre i neutrini sono un tipo di particelle fondamentali che non sono fatti di altre particelle.

Cos'è un neutrone

Agli inizi degli anni '30, i fisici avevano già scoperto protoni ed elettroni. Avevano saputo che i protoni risiedono all'interno dei nuclei degli atomi. Tuttavia, si sono resi conto che la massa del nucleo non corrispondeva alla quantità di carica del nucleo. Per spiegare questa discrepanza, la maggior parte degli scienziati all'epoca riteneva che alcuni dei protoni nel nucleo fossero accoppiati con "elettroni nucleari". Si aspettavano che questi elettroni si trovassero nel nucleo. In questo modo, questi protoni "accoppiati" contribuirebbero ancora alla massa del nucleo, ma non sarebbero in grado di contribuire alla carica poiché la loro carica positiva è effettivamente "cancellata" dalle cariche negative degli elettroni. Durante la beta meno la radiazione, gli elettroni sembrano uscire dal nucleo, e questa osservazione sembra anche sostenere l'ipotesi che ci siano elettroni all'interno del nucleo di un atomo.

Tuttavia, c'era un problema con questa spiegazione: gli elettroni che stavano uscendo dal nucleo non avevano tanta energia quanto il modello aveva previsto. Nel frattempo, in un esperimento in cui alcuni nuclei leggeri sono stati bombardati da particelle alfa, è stato scoperto che il nucleo irradiava alcune particelle che mostravano migliori capacità di penetrazione rispetto ai protoni. James Chadwick scoprì che queste particelle irradiate erano neutre e decise di chiamarle "neutroni".

Sir James Chadwick

Oggi sappiamo che i neutroni costituiscono il nucleo dell'atomo, insieme ai protoni. Sono leggermente più pesanti dei protoni e non hanno alcun costo. Sappiamo anche che loro loro stessi sono fatti di quark, tre valenza quark (un quark "up" e due quark "down") e un "mare" di altri quark che popolano e scompaiono continuamente. Poiché sono fatti di quark, nel modello standard della fisica delle particelle, sono classificati come "adroni".

Cos'è un Neutrino

Gli scienziati che studiano la radiazione beta-meno hanno saputo che durante l'emissione beta-meno, il nucleo emette un elettrone. Tuttavia, è stato trovato che l'elettrone emesso potrebbe avere una gamma di energie durante un dato tipo di collisione. Tuttavia, secondo le leggi di conservazione dell'energia e della quantità di moto, l'elettrone emesso poteva occupare solo uno energia particolare se fossero coinvolte solo due particelle (il nucleone e l'elettrone emesso). Si scopre che c'è, in effetti, una particella aggiuntiva che viene rilasciata, che conserva sia l'energia che la quantità di moto del sistema.

Il particolare tipo di particella emessa dal nucleo è chiamato a neutrino (Infatti, durante la beta meno emissione a antineutrino è dato, che è il antiparticella di un neutrino). I neutrini non hanno alcun costo e hanno una massa estremamente piccola (il premio Nobel per la fisica per il 2015 è stato assegnato ad Arthur B. McDonald e Takaaki Kajita per aver dimostrato che i neutrini hanno effettivamente massa). I neutrini non interagiscono quasi mai con la materia perché sono neutrali e molto leggeri. In realtà, circa un trilione di neutrini passano attraverso il tuo corpo ogni secondo senza che tu nemmeno ne sappia!

Il fisico canadese Arthur McDonald (mostrato sopra), insieme al fisico giapponese Takaaki Kajita (non mostrato) ha vinto il premio Nobel per la fisica 2015 per aver dimostrato che i neutrini hanno massa.

Nel modello standard, i neutrini sono classificati come un tipo di particella fondamentale: sono uno dei costituenti di base della materia e non sono fatti di nient'altro. Sono classificati come leptoni e vengono in tre diverse varietà: neutrini di elettroni, neutrini di muoni e neutrini di tau. Hanno la capacità di trasformarsi da una di queste varietà a un'altra. I neutrini sono prodotti nel Sole a causa della fusione nucleare che avviene nel nucleo. I neutrini sono prodotti anche nell'atmosfera terrestre quando i raggi cosmici colpiscono gli atomi che costituiscono l'atmosfera terrestre. Quando le stelle massicce collassano ed esplodono come supernove, viene rilasciato un gran numero di neutrini.

Qual è la differenza tra Neutron e Neutrino

Classificazione delle particelle

neutroni sono fatti di quark, quindi sono classificati come adroni.

I neutrini sono particelle fondamentali e non sono fatte di nient'altro. Loro sono leptoni.

Massa

neutroni avere una massa di circa 1,7 × 10^-27 kg.

I neutrini sono estremamente leggeri e hanno una massa di circa 10^-37 kg.

interazioni

neutroni non interagire con la materia quanto fanno i protoni perché non vengono caricati. Tuttavia, poiché sono enormi, possono interagire con la materia abbastanza spesso. Al di fuori del nucleo, hanno una durata media di circa 880 secondi.

I neutrini sono scariche e non sono molto massicci, quindi interagiscono molto raramente con altre materie. Si pensa che siano particelle stabili.

Cortesia dell'immagine

"James Chadwick" di Los Alamos National Laboratory (Los Alamos National Laboratory) [Dominio pubblico], tramite Wikimedia Commons

"Arthur B. McDonald nel 2008" di Boardhead (Opera propria) [Public Domain], tramite Wikimedia Commons