न्यूट्रिनो

न्यूट्रिनो : एक मूलकण. सांकेतिक चिन्ह ν. हा कण लेप्टॉन या वर्गात मोडतो [→ मूलकण]. विद्युत् भार शून्य, शून्यगति द्रव्यमान शून्य, परिवलन १/२ h (१/२. h/२π प्लांक स्थिरांक). याला फेर्मी सांख्यिकी लागू पडते [→ सांख्यिकीय भौतिकी] व तो नेहमी प्रकाशवेगाने जात असतो. याची द्रव्याशी (प्रोटॉन किंवा न्यूट्रॉन यांच्याशी) होणारी विक्रिया अत्यंत दुर्बल असल्याने भेदनक्षमता फार प्रचंड आहे. उदा., शिशामध्ये त्याचा पल्ला सु. ३,५०० प्रकाशवर्षे इकता आहे. पृथ्वीच्या व्यासाइतके अंतर द्रव्यामधून जाताना सरासरीने १०^१० न्यूट्रिनोंपैकी फक्त एक न्यूट्रिनो द्रव्यातील प्रोटॉन अथवा न्यूट्रॉनाबरोबर विक्रिया करू शकतो. सूर्य आणि ताऱ्यांमधून न्यूट्रिनोंचा प्रचंड स्रोत सर्व दिशांनी वाहत असतो. प्रकाशाच्या स्वरूपात सूर्य जितकी ऊर्जा प्रक्षेपित करतो त्याच्या सु. १० टक्के ऊर्जा न्यूट्रिनो-स्रोताच्या स्वरूपात तो प्रक्षेपित करतो. अतिदीप्त नवताऱ्यांच्या

[→ नवतारा व अतिदीप्त नवतारा] स्फोटापूर्वी त्यांच्यातून बाहेर पडणाऱ्या न्यूट्रिनो-स्रोताची तीव्रता प्रचंड असते. दुर्बल विक्रियेमुळे या कणांचे अभिज्ञान करणे (अस्तित्व ओळखणे) अत्यंत अवघड असते. उच्च ऊर्जा प्रोटॉन वेगवर्धकाच्या साहाय्याने [→ कणवेगवर्धक] सु. १०^१० ev (इलेक्ट्रॉन-व्होल्ट) ऊर्जेच्या न्यूट्रिनोंच्या समांतरित शलाका उपलब्ध झालेल्या असून न्यूट्रिनोंची भेदनक्षमता इतर सर्व मूलकणांपेक्षा अथवा तरंगांपेक्षा जास्त असल्यामुळे या शलकांचा जागतिक संदेशवहनाकरिता उपयोग करण्याच्या दृष्टीने अभ्यास चालू आहे.

इतिहास : काही किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणाऱ्या) मूलद्रव्यांपासून बीटा कण उत्सर्जित होत असतात. या आविष्कारात ऊर्जेच्या अक्षय्यतेच्या सिद्धांताचे [→ द्रव्य आणि ऊर्जा यांची अक्षय्यता] बरोबर पालन होत नाही असे दिसून आले होते. या अडचणीतून मार्ग काढण्यासाठी व्होल्फगांग पाउली यांनी प्रथम अशा स्वरूपाच्या कणाची कल्पना मांडली. वरील आविष्कारात बीटा कणाबरोबरच एक निर्भार व शून्य द्रव्यमानाचा कण उत्सर्जित होतो व तो जी ऊर्जा घेऊन जातो तेवढी ऊर्जा वरील आविष्कारात कमी पडल्यासारखी वाटते, अशी त्यांची कल्पना होती. या कल्पनेनुसार ऊर्जेच्या अक्षय्यतेच्या सिद्धांताबरोबरच बीटा उत्सर्जनाला संवेग (द्रव्यमान व वेग यांचा गुणाकार) व कोनीय संवेग (कोनीय वेग व निरूढी परिबल यांचा गुणाकार निरूढी परिबल हे कोनीय प्रवेगाला होणाऱ्या पदार्थाच्या रोधाचे मान असते) यांच्या अक्षय्यतेचे सिद्धांतही बरोबर लागू करता येऊ लागले. संवेगाच्या अक्षय्यतेनुरूप प्रायोगिक पुरावाही उपलब्ध झाला. १९३४ साली या कल्पनेचा अधिक विकास एन्‍रीको फेर्मी यांनी केला. या मानीव कणाला न्यूट्रिनो (छोटा निर्भार कण) हे नावही त्यांनीच दिले.

प्रायोगिक पुरावा : प्रत्यक्ष प्रयोगाने या कणांचे अस्तित्व सिद्ध करण्याचे अवघड कार्य एफ्. राइनेस व सी. एल्. कॉवन (ज्यु.) या अमेरिकन शास्त्रज्ञांनी लॉस ॲलॅमॉस सायंटिफिक लॅबोरेटरीमध्ये १९५६ साली केले. त्यांच्या प्रयोगाचे स्थूल वर्णन पुढीलप्रमाणे आहे.

अणुकेंद्रीय विक्रियकातून (अणुभट्टीतून) प्रतिन्यूट्रिनोंचा (पुढे पहा) प्रचंड स्रोत (१०^१३ प्रतिन्यूट्रोनो प्रती सेंमी.^२ प्रती सेकंद) बाहेर पडत असतो. हा स्रोत पाण्यामधून जाऊ दिला असता त्यापैकी क्वचित एखादा न्यूट्रिनो पाण्यातील प्रोटॉनाशी विक्रिया करतो आणि न्यूट्रॉन व पॉझिट्रॉन ही जोडी तयार होते.