pp链:氢(质子)合成氨(α粒子)一 小质量(M< 1.1 M。)主序星 的氢燃烧p+p-→H+e++vp+e. +p-→?H+v.(pp-v)(pep-v)99.75%0.25%H+pHe+y86%14%He+α→Be+3He+3He→α+2p3 He+p→α+et +v.(Hep-v)99.85%0.15%'Be+p-*B+'Be+e-→'Li+v(Be -v)'Li+p→2α8B-→*Be*+e++Ve(°B-v)8 Be* →2α
pp链:氢(质子)合成氦(α粒子) — 小质量(M < 1.1 M⊙)主序星 的氢燃烧 ( ) ( ) 2 2 + → + + − + + → + − + − p p H e e pp p e p H e pep (pp-ν) 2 ( ) 3 3 3 + → + + → + + − + He He p He p e e Hep + → + − + → + − Be e Li e Be Be p B 7 7 7 7 8 ( ) 2 ( ) 7 8 8 8 + → → + + − + Li p B Be e e B 2 8 Be → H + → He + 2 3 p 99.75% 0.25% He +→ Be + 3 7 14% 86% 99.85% 0.15%
太阳一一强大的中微子源简称源反应中微子能量 E (MeV)中微子流量(理论)(在地球处每秒穿过1米性质极大能量平均能量面积的太阳中微子数目低能连续IH + IH0.4200.2655.95×1014(pp)2D + et+中微子中能分立7Be +e'0.86 (90%)(7Be)0.38 (10%)4.77 ×10137Li+e中微子8B高能14连续7.2(°B)5.05×10108Be+ e++e中微子从太阳发射出来的中微子主要是低能中微子。中能中微子的流量只占低能中微子流量的1/20。高能中微子流量只有低能中微子流量的三十万分之一。中微子流量理论预言取自文献:J.Bahcall,ApJ,2001,555,990-1012
太阳——强大的中微子源 源反应 简称 中微子能量 E (MeV) 性质 极大能量 平均能量 中微子流量(理论) (在地球处每秒穿过1米2 面积的太阳中微子数目) 1H + 1H 2D + e+ + e 低能 (pp) 中微子 连续 0.420 0.265 7Be +e- 7Li + e 中能 (7Be) 中微子 分立 0.86 (90%) 0.38 (10%) 8B 8Be+ e++ e 高能 ( 8B) 中微子 连续 14 7.2 14 5.9510 13 4.77 1010 5.0510 从太阳发射出来的中微子主要是低能中微子。中能中微子的流量只占低能中微子 流量的1/20。高能中微子流量只有低能中微子流量的三十万分之一。 中微子流量理论预言取自文献:J. Bahcall, ApJ, 2001, 555, 990-1012
Davis中微子探测实验1958-1968年间,在美国南达科他州Homestake这个地点的地下废矿并中,采用455m3的C2CI4作为探测材料,Davis利用放射性化学方法建立了一个大型的中微子探测器一氯探测器37Cl+V。→37 Ar+e37 Ar→37Cl+e+ +Ve Tiv2('Ar)~ 35d氯探测器的能值为0.814MeV。太阳出射中微子流的93%是低能中微子(pp-v)流,但是它们的能量却远低于这个能闯值,它们不能引起探测器的反应。从太阳射出的具有能量为0.86MeV的中能中微子(7Be-v)(约占太阳中微子总流量的7%)的能量刚好超过这个能阈值,氯探测器虽然可以探测它们,但是灵敏度并不高。来自太阳的高能中微子(8B)虽只占太阳中微子总流量的0.01%,但是它们在氯
Davis中微子探测实验 − Cl + → Ar + e e 37 37 e Ar→ Cl + e + 3 7 3 7 + d ( Ar) 35 37 1/ 2 氯探测器的能阈值为0.814 MeV。太阳出射中微子流的93%是低 能 中微子(pp-ν)流, 但是它们的能量却远低于这个能阈值,它们不 能引起探测器的反应。从太阳射出的具有能量为0.86 MeV的中能 中 微子( 7Be-ν)(约占太阳中微子总流量的7%)的能量刚好超过这个能 阈值,氯探测器虽然可以探测它们,但是灵敏度并不高。来自太阳 的高能中微子( 8B)虽只占太阳中微子总流量的0.01%,但是它们在氯 探测器上引起反应的灵敏度最高。氯探测器无法探测太阳的低能中 1958-1968年间,在美国南达科他州Homestake这个地点的地下废矿 井中,采用 455 m3的C2Cl4作为探测材料, Davis利用放射性化学方法 建立了一个大型的中微子探测器 — 氯探测器
探测结果一太阳中微子失踪案太阳中微子单位:1SNU=1事例/(秒,1036靶原子)。2.6) SNU.理论预言:太阳中微子事件数为(7.91968年公布的实测结果仅有理论值的1/3。2/3太阳中微子“失踪”了??为了进一步探测太阳低能中微子流,人们很快地提出了类似的放射性化学方法一利用Ga探测器来探测太阳低能中微子(能阈值:0.233MeV):GALLEX装置(欧美合作)靶实验DATA/SSMSAGE装置CIHomestake0.33±0.06(美苏合作)GNO装置Super-K0.48±0.02(美国、加拿大合作)H,0Kamiokande0.55±0.08SAGE0.59±0.07GaGALLEX+GNO0.58±0.07D,0SNO(首次测定)0.35±0.03
探测结果 — 太阳中微子失踪案 太阳中微子单位: 1 SNU = 1 事例/(秒,1036靶原子)。 理论预言:太阳中微子事件数为 (7.9 2.6) SNU。 1968年公布的实测结果仅有理论值的1/3。 2/3太阳中微子 “失踪”了?? 为了进一步探测太阳低能中微子流,人们很快地提出了类似的放射性 化学方法— 利用Ga探测器来探测太阳低能中微子 (能阈值:0.233MeV ) : GALLEX装置 (欧美合作)、 SAGE装置 (美苏合作)、 GNO装置 (美国、加拿大合作) D2O SNO(首次测定) 0.35±0.03 GALLEX+GNO 0.58±0.07 SAGE 0.59±0.07 Ga Kamiokande 0.55±0.08 Super-K 0.48±0.02 H2O Cl Homestake 0.33±0.06 靶 实验 DATA/SSM
中微子振荡理论正当Davis等人公布首批氯探测器探测结果的1968年,Pontecorvo也就提出了ve、Vu和v,这3种味的中微子有可能互相来回地转化,称为“中微子振荡”。在太阳内部的热核燃烧过程中产生的中微子都是ve。但在从太阳到地球漫长的飞行过程中,Ve、V.三者互相来回转化,其典型距离可能只有10m左右。因此,从太阳内部热核反应产生的电子中微子在飞行目地空间距离(1.5×108km)之后,当它们到达地球上的中微子探测器时,平均而言,大约这3味中微子的数量各占1/3。前面介绍的所有建立在放射性化学方法基础上的(氯)中微子探测器探测的都仅仅只是v。,因而它们的实测流量当然只有太阳内部发出时的V。流量的1/3
中微子振荡理论 正当Davis等人公布首批氯探测器探测结果的1968年, Pontecorvo也就提出了νe、νμ 和ντ这3种味的中微子 有可能互相来回地转化,称为“中微子振荡” 。 在太阳内部的热核燃烧过程中产生的中微子都是νe 。 但在从太阳到地球漫长的飞行过程中,νe、νμ、 ντ三者 互相来回转化,其典型距离可能只有10m左右。 因此,从太阳内部热核反应产生的电子中微子在飞行目地 空间距离(1.5×108 km)之后,当它们到达地球上的中 微子探测器时,平均而言,大约这3味中微子的数量各占 1/3。 前面介绍的所有建立在放射性化学方法基础上的(氯、 镓)中微子探测器探测的都仅仅只是νe ,因而它们的 实测流量当然只有太阳内部发出时的νe 流量的 1/3