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Particella elementare (simbolo n) del gruppo dei leptoni, elettricamente neutra, di massa nulla e con spin pari a 1/2. Il neutrino non risente della forza gravitazionale né di quella elettromagnetica e neppure della forza forte, ma, come leptone, solo della forza debole, la quale ha un raggio d'azione piccolissimo (molto minore delle dimensioni di un nucleo di un atomo); la probabilità che un neutrino interagisca con la materia è bassissima (un neutrino può attraversare una parete di piombo spesso un anno-luce senza risentire alcun effetto). I neutrini vengono prodotti quando nel decadimento di una particella viene emesso uno degli altri tre leptoni (elettrone, muone, tauone); so presentano in almeno due varietà: note come tipo elettronico elettronico (n_e) e tipo muonico (n_m), a seconda del leptone con cui sono emessi.

Fu il fisico austriaco Wolfgang Pauli (1900-1978) a ipotizzare per primo (1931) l'esistenza del neutrino per spiegare alcuni processi di decadimento delle particelle elementari; le proprietà del neutrino sono alla base della teoria sulla forza debole, introdotta da Enrico Fermi (1901-1953). L'osservazione del neutrino avvenne però solo nel 1956, a causa della difficoltà di farlo interagire con gli strumenti di rivelazione.

Neutrini e antineutrini

Ad ogni tipo di neutrino è associato un antineutrino. Poiché il neutrino non possiede carica elettrica, non interagisce con cariche elettriche, né possiede un momento magnetico proprio, si distingue dall'antineutrino per la direzione dello spin rispetto alla direzione della velocità (opposta nel neutrino, nello stesso senso nell'antineutrino.

Neutrini nell'Universo

Le reazioni nucleari che forniscono l'energia delle stelle producono un enorme numero di neutrini: una stella emette neutrini nella misura 100 volte maggiore di ogni radiazione elettromagnetica (luce, raggi ultravioletti, raggi X ecc.). Quando le stelle più grandi esplodono diventando supernove, liberano una quantità enorme di energia e un numero di neutrini pari a 10⁵³. L'osservazione dei neutrini emessi dalle stelle fornisce preziose informazioni sui processi nucleari stellari, poiché i neutrini ci arrivano dall'Universo praticamente senza essere influenzati dalla materia. Per studiare i neutrini provenienti dallo spazio sono stati costruiti appositi laboratori all'interno delle montagne (in Italia ne sono attivi due, sotto il Monte Bianco e sotto il Gran Sasso): la massa di roccia sovrastante ha il compito di intercettare le infinte particelle provenienti dal cosmo (raggi cosmici), permettendo solo ai neutrini di raggiungere le sedi degli esperimenti.

I neutrini solari

Il Sole, come le altre stelle, emette in continuazione un grande numero di neutrini (si calcola che arrivino ogni secondo sulla Terra circa 10¹² neutrini per cm²). Le nostre conoscenze teoriche sui processi di fusione dell'idrogeno in elio che producono l'energia solare permettono di calcolare, almeno a livello teorico, la quantità di neutrini prodotta nelle singole reazioni e la loro energia, un dato importante per la comprensione dei meccanismi dell'attività solare.

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