Il problema dei neutrini solari
Schema della sezione
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Negli anni '40 si comincia ad ipotizzare che il processo che produce l'energia che permette al sole ed alle altre stelle di brillare sia la fusione nucleare. La teoria sviluppata da Bethe nel 1939 prevede che nella catena di reazioni che portano l'idrogeno a fondersi in elio venga prodotto un flusso consistente di nutrini.Bahcall è il teorico che studia nel dettaglio e calcola il flusso di neutrini prodotti dal sole che ci si aspetta investano la terra. Ray Davis allora progetta e realizza il primo esperimento che riesce a rivelare i neutrini solari.
I primi risultati ottenuti da Ray Davis nel 1967 sono al tempo stesso un successo e un apparente fallimento: l'esperimento rivela effettivamente neutrini solari ma essi sono circa un terzo dei neutrini attesi. Si apre così un mistero che impiegherà più di 30 anni per essere chiarito in modo incontrovertibile.
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Nel sole avvengono diverse reazioni nucleari che portano l'Idrogeno a fondere in Elio con l'emissione di energia. Nelle svariate reazioni che hanno luogo nel sole la teoria prevede che vengano emessi anche neutrini con spettri di energie diversi tra loro. Riuscire dunque a rivelare il flusso di neutrini prodotti dal sole diventa un modo per validare il modello di funzionamento del sole
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Se la teoria di Bethe era corretta il Sole avrebbe dovuto rappresentare una sorgente formidabile di neutrini. Nel suo articolo del 1939 Bethe non fece cenno alla misurazione dei neutrini come metodo per convalidare la sua teoria ma l'opportunità di sbirciare nel cuore del Sole attraverso i neutrini catturò l'immaginazione di Ray Davis.
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Dopo le prime misure di Davis del 1968 che misurano il flusso di neutrini solari mostrando però un deficit nella quantità degli stessi, molti altri esperimenti si dedicheranno negli anni successivi alla misura dei neutrini solari. Tutti però mostarono un deficit nel numero di neutrini rivelati rispetto al numero di neutrini attesi.
Il problema venne chiarito in modo conclusivo con l'esperimento SNO del 2001 che dimostra la validità dell'ipotesi di oscillazione del neutrino formulata per la prima volta ancora da Bruno Pontecorvo e che verrà discussa nel dettaglio nella sezione successiva.
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