Verdwijnende anti-neutrino’s bevestigen de theorie dat neutrino’s massa hebben. Dit betekent dat het Standaardmodel, dat neutrino’s als massaloze deeltjes beschouwt, niet klopt.
Japanse onderzoekers hebben ontdekt dat anti-neutrino’s in hun reactor verdwijnen. Dit betekent volgens hen dat de anti-neutrino’s veranderen in een andere soort anti-neutrino, die niet door hen te meten is. Deze overgang is alleen mogelijk als deze deeltjes massa hebben. Omdat neutrino’s dezelfde eigenschappen hebben als hun antideeltjes, betekent dit dus ook dat neutrino’s massa hebben.
Eerdere experimenten met neutrino’s afkomstig van de zon gaven ook al aanleiding tot deze theorie (zie Natuurwetenschap & Techniek december 2002). De Japanners denken nu het doorslaggevende bewijs in handen te hebben dat het Standaardmodel van deeltjesfysica, dat de fundamentele natuurkunde beschrijft, niet helemaal klopt. Neutrino’s zijn ongeladen deeltjes die vrijkomen als een atoom bètastraling uitzendt. Wolfgang Pauli bedacht in 1930 deze deeltjes om het bètaverval kloppend te krijgen met de wet van behoud van energie. In 1955 werden neutrino’s voor het eerst aangetoond. Er bestaan drie typen: muon-, tau en elektronneutrino’s.
Atoomgeleerden uit Japan en de Verenigde Staten maakten bij hun onderzoek gebruik van de zogenaamde KamLAND (Kamioka Liquid scintillator Anti-Neutrino Detector). Dit apparaat, dat zich bevindt in een oude mijn, is de grootste anti-neutrinodetector ter wereld. De detector bestaat uit een weerballon van dertien meter doorsnede die gevuld is met vloeibare scintillator, een soort soepje dat lichtflitsen uitzendt als een anti-neutrino botst met een proton. Deze lichtflitsen worden omgezet in elektrische signalen die een computer kan analyseren.
De experimenten met de KamLAND zullen zich in de toekomst richten op het bepalen van de exacte neutrinomassa. Omdat anti-neutrino’s ook vrijkomen bij het verval van uraan en thorium in de aarde, kan de KamLAND ook de radioactiviteit van de aarde meten.
Meer informatie over de KamLAND op http://www.awa.tohoku.ac.jp/KamLAND/index.html
Mariëtte Bliekendaal
