Katastrofični neutrini
This is the HTML version on my article published in Hrvatski Obzor, 1997;137:40-1.
| Piše: | Dr.sc. Zdenko Franić |
| franic@imi.hr |
Majušni neutron
Neutrini su one neuhvatljive subatomske čestice koje nemaju električni naboj, imaju malu ili čak nikakvu masu, kreću se brzinom svjetlosti, a s materijom jedva interagiraju. Postojanje neutrina predvidio je 1934. godine Wolfgang Pauli, pokušavajući objasniti odstupanje od zakona o održanju (sačuvanju) mase i momenta kod beta raspada atoma. Pauli je zaključio da se u procesu beta raspada jedan od neutrona u nestabilnoj atomskoj jezgri pretvara se u proton, praćen emisijom elektrona (beta čestice) ali i neutrina. Za fizičare su zakoni očuvanja svetinja, te je neutrino, ta čudna hipotetička čestica dočekan s olakšanjem. Teorija je opet bila u redu. Enrico Fermi, nazvao je Paulievu česticu "majušnim neutronom", što na talijanskom glasi: neutrino. No, za eksperimentalnu potvrdu postojanja neutrina trebalo čekati sve do 1956. godine. Štoviše, daljnji pokusi otkrili su postojanje čak tri vrste neutrina.
Procijenjeno je da na svaki proton ili elektron, u našem Svemiru postoji oko milijardu neutrina, a u nuklearnim reakcijama koje se događaju u unutrašnjosti zvijezda stvaraju se i dalje. Ukupno 3% energije koju oslobađa Sunce otpada na neutrinsko zračenje, a takvi neutrini predstavljaju i jedini izravni način proučavanja unutrašnjosti Sunca. Dok je elektromagnetskom zračenju, kakvo je npr. vidljiva svjetlost, potrebno oko milijun godina da iz središta Sunca izađe na površinu, neutrinima je potrebna tek koja sekunda. No, višestruko veće količine neutrina oslobađaju se u konačnoj fazi postojanja, odnosno samrtnom hropcu nekih zvijezda. Kolaps zvijezda ne mora biti spektakularan i rezultirati vidljivom supernovom, poput one u sazvježđu Raka. Prema kineskim kronikama iz 1054. godine sjaj te supernove nadmašivao je sjaj Mjeseca. Procijenjeno je da se u našoj galaksiji "tiha" odnosno nevidljiva smrt neke zvijezde događa svakih 11 godina. Svakih pak 100 milijuna godina takav se događaj zbiva na udaljenosti nekoliko desetaka svjetlosnih godina od Sunca, što je u astronomskim mjerilima vrlo blizu. Pri tihom kolapsu zvijezde oslobađa se ogromna energija, oko 1046 džula (jedan nakon kojeg slijedi četrdeset šest nula!), i to u obliku visokoenergetskih neutrina. Zaintrigiran time, u radu objavljenom u prestižnom časopisu Physical Review Letters, J.I. Collar upustio se u dozimetriju neutrina.
19000 atoma, 1000 tumora
Neobično elegantnim proračunom Collar je procijenio da bi po svakom kilogramu živog tkiva neutrini podrijetlom s umiruće zvijezde sudarima "izbacili" oko 19000 atoma te tako inducirali 12 tumora. Odrasli čovjek mase osamdesetak kilograma obolio bi od oko 1000 tumora! Kornjača, prosječne mase pola kilograma, sa šest tumora prošla bi znatno "bolje", što ukazuje da bi veću šansu za preživljavanje vjerojatno imali manji organizmi. Srećom, neutrini sa Sunca nemaju dovoljnu energiju da prouzroče zločudne tumore u prosječnom životnom vijeku. Kada i ako se životni vijek produlji na više od 200 godina, prema Collarovim proračunima bit ćemo opet u opasnosti i od sunčevih neutrina. Paleontolozi su Collarovu teoriju dočekali sa smješkom. Ipak, paleontolozi ne mogu objasniti zašto do sada poznatih izumiranja u Zemljinoj prošlosti također imaju period od 100 milijuna godina, te zašto su pogađala mahom veće organizme! Dokazi o nekoliko naglih smanjenja obujma života, uključujući i nestanak dinosaura, jasno su naime "zapisani" u geološkim slojevima zemljine kore.
Last Update: 26 November 1997.

Webtechs Cougar Checked!
However, please note there are some non SGML characters in text