Neutrinos de Decaimentos

Como os neutrinos são produzidos neste tipo de fonte?

Os neutrinos são produzidos nos decaimentos de partículas instáveis. O decaimento consiste em uma partícula instável “se transformando” em outra partícula mais estável. Esse fenômeno é mediado pela interação fraca.

Geralmente, as partículas elementares mais massivas têm uma vida curta, e a maioria se desintegra praticamente no mesmo instante em que são criadas. Em seguida, elas se transformam em outras partículas mais estáveis, ou seja, cada vez mais duradouras.

Os decaimentos respeitam regras (=conservações) bem estabelecidas, até o momento, pelo modelo padrão.

Para ajudar na compreensão sobre o decaimento, serão apresentados dois exemplos.

Exemplo 1 – Decaimento do Múon

A figura 1 é um diagrama que representa o decaimento do Múon. Nesse caso, o Múon vive ‘incríveis’ 2,2 µs e decai, resultando em 3 partículas estáveis: Elétron, Antineutrino do Elétron e Neutrino do Múon.

Também podemos expressar o decaimento da seguinte maneira:

O decaimento do Múon nos ajuda a entender a produção de Neutrinos Atmosféricos e Neutrinos de Aceleradores.

Exemplo 2 – Decaimento Beta

No decaimento Beta, um Nêutron se transforma num Próton, e emite um Elétron e um antineutrino do Elétron, conforme a equação.

 A figura 2 explica em detalhes o que ocorre no decaimento beta. Como já vimos em outras seções, o Nêutron e o Próton são constituídos de quarks. Neste tipo de decaimento, um Quark Down do Nêutron se transforma num Quark Up, dando origem a um Próton. Como consequência, notamos a emissão de um Elétron e um Antineutrino do Elétron. 

Figura 2 – Decaimento do quark up (=Decaimento Beta)

Como vimos, o decaimento beta produz Antineutrinos do Elétron. Logo, entender o decaimento Beta é muito importante, pois reatores nucleares utilizam desse processo e são as maiores fontes artificiais de neutrinos. Esse decaimento também ajuda na compreensão de uma ciência mais recente, os Geoneutrinos.