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太陽中微子
鎖定
- 中文名
- 太陽微中子
- 外文名
- Solar neutrino
- 本 質
- 是太陽進行核聚變反應的一項產物
太陽中微子產生機制
產生太陽中微子的主要機制來自於質子﹣質子鏈反應,其為:
或換言之:
同位素氦4原子(He)可由前述He反應產生:
當氦3與氦4都存在於同一系統時,鈹可透過融合產生:
當前共有四顆質子與三顆中子,鈹可有兩種不同的反應途徑。第一種是捕捉一顆電子併產生鋰7原子及一顆電子中微子:
此反應產生了14%的太陽中微子。所產生的鋰7會再與質子融合產生兩個氦4原子。
第二種反應途徑是捕捉一顆質子(在恆星中為數眾多),而產生硼8原子:
而硼8原子會透過貝塔(+)衰變轉為鈹8原子,並放出正電子與電子中微子:
此反應產生了約0.02%的太陽中微子,雖然為數較少,但其能量則較高。
太陽中微子觀測資料
透過標準太陽模型可預測中微子的數量,而實際上測到的電子中微子數量僅為預測值的1/3,此即太陽中微子問題。隨後的解決方案包括了中微子振盪的概念,指出中微子可以改變它的味。在薩德伯裏中微子觀測站針對各種類型的太陽中微子進行總通量測量後,證實了此概念的正確性,並且確認了中微子具有質量。
太陽模型亦可預測太陽中微子的能譜。能譜是一項研究上的關鍵信息,原因是不同的中微子偵測實驗有各自高偵測敏感度的能量範圍。霍姆斯提克實驗使用氯,而對鈹同位素Be衰變反應產生的太陽中微子最為敏感;薩德伯裏中微子觀測站的設備則是對硼同位素B反應產生的中微子最為敏感;使用鎵的偵測器則對質子﹣質子鏈反應產生的中微子最為敏感。
於2012年,稱作Borexino的共同研究計劃報導了偵測到低能量中微子的結果,這種中微子源於質子﹣電子﹣質子反應(英語:Proton-electron-proton, PEP;參見質子﹣質子鏈反應),太陽中每400顆氘核會產生1顆低能量中微子。此計劃的偵測器使用了100公頓的液體,每日平均發生3次偵測事件(因為碳11生成),起源是相對罕見的熱核反應。