Reacções de Neutrinos em Água Pesada |
|
A característica distintiva de SNO é o uso de água pesada como meio de detecção, o que
permite um teste da hipótese das oscilações de neutrinos solares a partir apenas dos
fluxos medidos, ou seja, independentemente do Modelo Solar. SNO tem a capacidade de medir o fluxo e o espectro de energia dos neutrinos do electrão através da reconstrução directa dos eventos de correntes carregadas. As outras reacções, de correntes neutras e dispersão elástica, são sensíveis a todos os sabores de neutrinos. Por isso, o fluxo de neutrinos do muão ou tau pode ser inferido pela diferença entre o fluxo total e o fluxo de neutrinos do electrão. Um fluxo não-nulo de neutrinos solares do muão ou tau é um indicação não-ambígua da mistura de sabor dos neutrinos. |
|
|
Esta reacção dá-se através da troca de um bosão W entre o neutrino e um quark d do
neutrão. Por isso, só se pode dar com neutrinos do electrão, pois a energia dos
neutrinos solares está bastante abaixo do limiar de criação de um muão ou tau.
O neutrão do deutério é transformado num protão e o neutrino num electrão.
O electrão irá emitir radiação de Cherenkov e o cone de luz resultante será detectado pelo conjunto de fotomultiplicadores. A energia do electrão é fortemente correlacionada com a energia do neutrino incidente. No entanto a direcção é fracamente anti-correlacionada. |
 |
Reacção de Correntes Neutras |
 |
A reacção de correntes neutras tem a mesma secção eficaz para os três sabores de
neutrinos. O neutrino incidente troca um bosão Z com o deutério, cindindo-o num
protão e enum neutrão. O neutrão termaliza ao sofrer dispersões múltiplas na água
pesada.
Será eventualmente observado através de uma das três possíveis reacções de captura
do neutrão, dependendo da fase experimental de SNO.
Na primeira fase, de água pesada pura, o neutrão captura num núcleo de deutério e na segunda fase, em que 2 toneladas de sal foram adicionadas à água pesada, captura num núcleo de Cloro. Ambas estas capturas produzem fotões gama que, ao interagirem com electrões, produzem, por efeito Cherenkov, eventod detectáveis com os fotomultiplicadores. Na terceira fase de SNO, foram introduzidos contadores proporcionais com Hélio-3 na água pesada, de modo a detectar os neutrões através de um sistema diferente da detecção dos electrões da reacção de correntes carregadas. |
Reacção de Dispersão Elástica |
|
A reacção de dispersão elástica com electrões não é exclusiva da água pesada e é mesmo a
principal reacção de detecção em outros detectores de água leve, como Super-Kamiokande.
Esta reacção é sensível a todos os sbores de neutrinos, mas a secção eficaz para
neutrinos do electrão é cerca de seis vezes mais elevada do que a secção eficaz para
neutrinos do muão ou do tau. A direcção do electrão é fortemente correlacionada com a direcção do neutrino incidente, o que ajuda a distinguir estes electrões dos de correntes carregadas. No entanto, devido à massa do detector ser mais pequena, a taxa de eventos de dispersão elástica em SNO é bastante mais baixa do que em Super-Kamiokande. |
 |