Apakah yang dimaksud dengan Neutrino?

[johankusuma (Johan Kusuma Wijaya)]

Penggunaan pertama kali dari ruang gelembung hidrogen untuk mendeteksi neutrino, pada 13 November 1970. Sebuah neutrino menghantam proton dalam atom hidrogen. Tabrakan itu terjadi pada titik di mana tiga jalur berasal di sebelah kanan foto.

Neutrino adalah suatu partikel dasar. Neutrino mempunyai spin 1/2 dan oleh sebab itu merupakan fermion. Massanya sangat kecil, walaupun eksperimen yang terbaru (lihat Super-Kamiokande) menunjukkan bahwa massanya ternyata tidak sama dengan nol. Neutrino hanya berinteraksi lewat interaksi lemah dan gravitasi, tak satu pun lewat interaksi kuat atau interaksi elektromagnetik.

Neutrino tercipta sebagai hasil dari beberapa jenis peluruhan radioaktif tertentu atau sebagai karena reaksi nuklir seperti yang terjadi di Matahari, pada reaktor nuklir, atau ketika sinar kosmik membentur sekelompok atom. Terdapat tiga jenis (atau “cita rasa)” dari neutrino: neutrino elektron, neutrino muon, dan neutrino tauon (atau tau neutrino); dan masing-masing jenis juga memiliki antipartikel yang sesuai, yang disebut antineutrino. Elektron neutrino (atau antineutrino) dihasilkan ketika suatu proton berubah menjadi neutron (atau suatu neutron menjadi proton), yaitu dua bentuk dari peluruhan beta. Interaksi yang melibatkan neutrino dimediasi melalui proses interaksi lemah.

Karena dalam proses interaksi lemah penampang nuklir sangat kecil, neutrino dapat melewati materi nyaris tanpa halangan. Untuk neutrino-neutrino tipikal yang dihasilkan di dalam Matahari (dengan energi beberapa MeV) diperlukan kira-kira satu tahun cahaya (~1016m) timbal untuk memblok setengah dari jumlahnya.

Neutrino
Komposisi	: Partikel dasar
Kelompok	: Lepton, antilepton
Generasi	: Pertama, Kedua dan Ketiga
Interaksi	: Interaksi lemah dan gravitasi
Simbol	: νe, νμ, ντ, νe, νμ, ντ
Antipartikel	: Antineutrino kemungkinan identik dengan neutrino (lihat Majorana fermion).
Penggagas	: νe (Elektron neutrino): Wolfgang Pauli (1930)
	: νμ (Muon neutrino): Akhir 1940-an
	: ντ (Tau neutrino): Mid 1970s
Penemu	: νe: Clyde Cowan, Frederick Reines (1956)
	: νμ: Leon Lederman, Melvin Schwartz and Jack Steinberger (1962)
	: ντ: DONUT collaboration (2000)
Tipe	: 3 – Neutrino elektron, Neutrino muon and Neutrino tau
Massa	: 0.320 ± 0.081 eV (jumlah 3 rasa)[1][2][3]
Muatan listrik	: 0 e
Spin	: 1⁄2
Hipermuatan lemah	: −1

Sejarah

Neutrino pertama kali dipostulatkan pada Desember, 1930 oleh Wolfgang Pauli untuk menjelaskan spektrum energi dari peluruhan beta, yaitu peluruhan sebuah netron menjadi sebuah proton dan sebuah elektron. Pauli berteori bahwa sebuah partikel yang tak terdeteksi menjadi penyebab perbedaan antara energi dan momentum sudut dari partikel-partikel di awal dan di akhir peluruhan. Karena sifat “hantunya”, deteksi eksperimental pertama dari neutrino harus menunggu hingga 25 tahun sejak pertama kali didiskusikan.

Pada 1956, Clyde Cowan, Frederick Reines, F. B. Harrison, H. W. Kruse, dan A. D. McGuire mempublikasikan artikel “Detection of the Free Neutrino: a Confirmation” dalam jurnal Science (lihat percobaan neutrino), sebuah hasil yang diganjar dengan Hadiah Nobel 1995.

Percobaan Neutrino

Neutrino yang merupakan partikel sub-atomik diklaim oleh para ilmuwan pusat penelitian nuklir CERN, berdasarkan penelitian terbaru di Jenewa, bahwa neutrino bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya, sehingga dengan temuan ini mendobrak hukum fisika yang telah mapan selama lebih dari 100 tahun, Einstein dengan teori relativitasnya pernah berkata bila suatu saat nanti ditemukan satu partikel baru yang mampu melebihi kecepatan cahaya maka teori relativitasnya otomatis gugur.[4]

Percobaan neutrino dilakukan dengan jarak 730 km antara sumber di Jenewa dan Detektor yang terletak di Laboratorium bawah tanah di Italia. Dario Autiro Peneliti CNRS, Ahli Fisika Partikel mengatakan : “Di jarak tersebut kami menemukan bahwa Neutrino lebih cepat 60 nanodetik atau seper 60 miliar detik lebih cepat dari waktu yang dihabiskan cahaya untuk menempuh jarak yang sama. Dalam hitungan jarak mereka lebih maju 20 meter di jarak 730 km”.

Para peneliti CERN telah menguji teori ini sejak tahun 2008, penemuan awalnya adalah di bulan Maret dan mereka mengetesnya selama enam bulan hasilnya sangat konsisten sehingga mereka memutuskan untuk menyerahkannya ke Komunitas Internasional.

Referensi

[1] “Astronomers Accurately Measure the Mass of Neutrinos for the First Time”. scitechdaily.com. Image credit:NASA, ESA, and J. Lotz, M. Mountain, A. Koekemoer, and the HFF Team (STScI). February 10, 2014. Diarsipkan dari versi asli tanggal May 7, 2014. Diakses tanggal May 7, 2014.
[2] Foley, James A. (February 10, 2014). “Mass of Neutrinos Accurately Calculated for First Time, Physicists Report”. natureworldnews.com. Image credit: . via Wikimedia Commons. Diarsipkan dari versi asli tanggal May 7, 2014. Diakses tanggal May 7, 2014.
[3] Battye, Richard A.; Moss, Adam (January 7, 2014). “Evidence for massive neutrinos from CMB and lensing observations” (PDF). astro-ph.CO (Ithaca, New York: Cornell University Library). arXiv:1308.5870v2. Diakses tanggal May 7, 2014.
[4] Partikel Neutrino Lebih Cepat dari Cahaya pikiranrakyat.com, Diaskses, 24 September 2011

Sumber : Wikipedia

[priyodanu (Priyo Danu Pasopati)]

Sesuai dengan namanya, neutrino merupakan suatu partikel yang tidak bermuatan listrik alias netral.

Partikel ini diusulkan oleh Pauli pada tahun 1930. Ketika itu Pauli dan para fisikawan sedang pusing tujuh keliling karena tidak dapat menjelaskan energi yang hilang dalam peristiwa peluruhan beta (beta decay) yang mengubah netron menjadi proton dan elektron.

Mereka bingung kenapa ada energi yang hilang? Apakah energi itu tidak kekal? Apakah itu berarti energi bisa dimusnahkan?

Pauli kemudian mengambil inisiatif dan mengusulkan bahwa energi yang hilang ini sebenarnya dipakai oleh suatu partikel yang tidak bermassa, tidak terlihat dan bergerak dengan kecepatan cahaya. Empat tahun kemudian, Enrico Fermi menamakan partikel ini, neutrino ( artinya “little neutral one”). Tahun 1956 Reines dan Cowan menemukan neutrino dalam eksperimen di dalam reaktor nuklir (Reines meraih hadiah nobel fisika tahun 1995).

Neutrino banyak dihasilkan dalam reaksi-reaksi fusi baik di Matahari maupun bintang-bintang lain. Matahari menghasilkan sekitar dua ratus triliun triliun triliun netrino setiap detik (nah hitung sendiri deh nolnya). Sedangkan pada supernova (bintang yang meledak di akhir hidupnya) dapat menghasilkan neutrino 1000 kali lebih banyak dari neutrino di Matahari.

Neutrino tidak berinteraksi dengan materi sehingga mereka bisa tembus berbagai benda termasuk tubuh kita. Sekitar 65 miliar neutrino dari matahari tiap cm kuadratnya tiap detik datang ke bumi

Bagaimana sih mendeteksi neutrino ini?

Davis, menggunakan sebuah tangki berisi 100 ton tetrakloroetilena, semacam cairan pembersih. Neutrino mampu mengubah klor di dalam cairan ini menjadi radioaktif argon. Nah Argon ini kemudian akan meluruh lagi menjadi klor dengan memancarkan elektron. Elektron inilah yang diamati oleh detektor (alat pendeteksi). Detektor yang digunakan oleh Davis di Homestake mines, South Dakota, mencatat bahwa energi neutrino yang datang sekitar 0.81 megaelektronvolt

Kenapa orang mempelajari neutrino yang berasal dari Matahari (solar neutrino) ini?

Dengan mempelajari neutrino orang akan tahu berapa laju reaksi fusi yang terjadi dibintang-bintang. Hasil ini akan membantu menjelaskan bagaimana terjadinya evolusi bintang, berapa umur bintang dan bagaimana matahari itu bersinar? Disamping itu dengan meneliti neutrino ini maka kita bisa tahu apakah neutrino itu sungguh-sungguh tidak punya massa atau ada jenis neutrino yang mempunyai massa. Ini penting untuk menguji kebenaran dari teori fisika standard model yang memprediksi bahwa neutrino itu tidak bermassa. (Yohanes Surya. )

Tangki tempat mendeteksi Neutrino berdiameter dalam 6 meter dan panjang sekitar 14 meter, diletakkan 4850 kaki (sekitar 1,5 kilometer dibawah tanah). Tangki ini diletakkan dibawah tanah supaya klor yang ada dalam tangki tidak berinteraksi dengan partikel-partikel lain dari matahari, selain neutrino.

[Ayu_Permatasari1 (Ayu Permatasari)]

Neutrino merupakan partikel elementer yang perjalanannya mendekati kecepatan cahaya (Thomas et al , 2010) tetapi sulit di deteksi karena tidak bermuatan listrik, dalam setiap detik ribuan milyar neutrino melewati tubuh kita dan kita tidak akan merasa apa-apa. Menurut Model standar fisika partikel neutrino tak bermassa harus seperti foton yang membentuk cahaya tetapi kenyataannya neutrino memiliki massa yang sangat kecil (Serra et al , 2007). Kosmologi dan neutrino dengan penekanan khusus pada efek Nukleosintesis big bang, struktur skala besar dari alam semesta dan pengukuran Latar Belakang Microwave Radiasi Kosmis (Pisanti etl al, 2005) sedangkan sektor neutrino (Efrosinin, 2011). Masalah ketidakpastian statistik dalam estimasi parameter osilasi neutrino (Hannestad, 2005), menganalisis proses produksi kinematik neutrino (Baranov, 2003).

Tinjauan fundamental neutrino dan kosmologi, dan keberadaan neutrino terhadap efek gelombang mikro latar belakang kosmik dan struktur skala besar. Penekanan khusus diletakkan pada pengukuran massa neutrino dan kosmologi (S. Hannestad, 2005) Estimasi parameter kosmologis dan tiga neutrino standar memiliki degenerasi massa, yang bertentangan dengan pengukuran terestrial terbaru dari perbedaan massa neutrino.

Latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB), spektrum CMB dan potensial lensing gravitasi menemukan bahwa, dengan asumsi dan pengukuran berpusat di bumi pada osilasi neutrino atmosfer, serta koreksi non-degenerasi dan ketepatan nilai numerik yang tidak terdeteksi dalam CMB (Mangano, 2006). Untuk model eksotis dengan signifikan neutrino non-degenerasi dapat menjadi bagian penting dalam kosmologi dan fisika partikel (Slosar, 2006) dan menunjukkan bahwa kekosongan kondensat disebabkan oleh mixing neutrino dalam teori medan kuantum dan memberikan kontribusi untuk energi gelap alam semesta yang menimbulkan perilaku percepatan aliran kosmik (Kuchiev and Flambaum, 2003).