Annons

Fram till 1963 provsprängdes atombomber ovan mark i USA.

Bild: 
Istock

Klassiska experiment: De fångade spökpartikeln

Publicerad:

2017-10-19

1. Okänd partikel som knappt finns
Vid radioaktivt sönderfall omvandlas en del av massan i en atomkärna till strålning. Men vissa typer av sönderfall tycks leda till att energi försvinner spårlöst. Wolfgang Pauli (1900–1958) presenterade idén om en partikel utan massa och elektrisk laddning, som tar med sig en del av energin: en neutrino – en partikel som kan tyckas gjord för att inte bli upptäckt.


Wolfgang Pauli.

Bild: 
CERN / Emilio Serge Visual Archives / American Institute of Physics / Spl

2. Orimligt tjock fälla
Fysiker räknade ut att en neutrino borde kunna absorberas i en process som liknar den där partikeln skapas. Problemet är att reaktionen är så svag. Det skulle behövas material som är flera ljusår tjocka för att effektivt fånga upp neutriner.

3. Ville leta vid atombomb
Frederick Reines (1918–1998) och Clyde Cowan (1919–1974) kom på att man i stället borde söka efter neutrinon där det bildas extremt många på samma gång – som vid ett kärnvapenprov. Där borde åtminstone några partiklar kunna fångas upp. De ansökte om att få göra ett försök vid en provsprängning. Men chefen för fysikavdelningen vid Los Alamos-laboratoriet avrådde från det svårhanterliga projektet. Han rekommenderade i stället att använda störtfloden av neutriner från en vanlig kärnreaktor.

4. Svårfångad – men inte spårlös
Fysikens lagar säger att en neutrino som fångas upp av en atomkärna ger upphov till två välkända partiklar, som i sin tur kan identifieras. Att upptäcka dessa två tillsammans vore alltså ett säkert spår efter en neutrino. Frederick Reines och Clyde Cowan arbetade i flera år för att testa och förbättra sitt försök, för att vara säkra på att inga andra partiklar smet in och gav falska neutrinosignaturer.

5. Dog före Nobelpriset
1956 kunde de bekräfta att de hade fångat in den spöklika neutrinon. Upptäckten belönades med Nobelpriset 1995. Clyde Cowan hann tyvärr inte uppleva det, eftersom han gick bort 1974.

6. Spöket har massa
Numera byggs kilometerstora instrument för att fånga in neutriner från rymden, vilket ger information om avlägsna fenomen i universum. Spökpartiklarna har hittills gett upphov till fyra Nobelpris. År 2015 belönades upptäckten att neutrinon faktiskt har en massa, om än försvinnande liten.

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

Dela artikeln:

Lägg till kommentar