중성미자는 왜 지구를 그냥 뚫고 지나갈까?

Why do neutrinos pass straight through the Earth?

지구 전체를 뚫고 지나가는 중성미자는 왜 거의 아무것과도 부딪히지 않을까요?

무슨 일이 일어났나

중성미자와 원자핵의 상호 작용은 약한 힘이 맡고(LBL), 중성미자는 물질과 아주 약하게 상호 작용해 잡기가 매우 어렵습니다(LBL).

DOE 는 알파 입자가 종이 한 장에 막히는 것과 달리 중성미자는 늘 지구를 뚫고 지나간다고 설명합니다. 시뮬레이터에서 지나는 물질을 물 밀도(1000 kg/m³) 1 km 로 바꾸면 부딪힐 확률은 4.08×10⁻⁹ 로 더 작아집니다.

그래서 중성미자를 잡으려면 검출기가 아주 커야 하고, 캐나다 서드버리 중성미자 관측소는 중수 1,000 톤을 씁니다(LBL).

💡 생활 속 예시

밤에 침대에 누워 있어도 지구 반대편에서 지구를 통째로 뚫고 온 태양 중성미자가 몸을 지나갑니다.
넓은 운동장에 공 몇 개만 놓여 있으면 눈을 감고 걸어도 거의 부딪히지 않듯, 중성미자에게 원자핵은 «부딪힐 넓이» 가 아주 작은 과녁입니다.

확인된 값

중성미자는 늘 지구를 뚫고 지나간다 — 알파 입자는 종이 한 장에 막히는데: passes through Earth 출처
중성미자는 다른 물질과 거의 상호 작용하지 않는다: rarely interacts 출처
태양에서 온 중성미자 수십조 개가 1 초마다 몸을 지나간다: tens of trillions per second 출처
중성미자는 물질과 아주 약하게 상호 작용해 잡기 어렵다 (LBL): very weak 출처
약한 힘이 중성미자와 원자핵의 상호 작용을 맡는다: weak force 출처
그래서 검출기가 아주 커야 한다 — 서드버리 관측소 중수 1,000 톤: 1000000 kg 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 고급 물리학 · 현대 물리 [12고물04-06]
일본 · 高等学校物理 (4) 原子

출처

이어서 보기

같은 단원 · 기본 입자

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