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Un neutrino nasce con un sapore (elettronico, muonico o tauonico) e può arrivare con un altro. La prima scheda mostra con che sapore arriva per qualsiasi distanza ed energia, e dove stanno gli esperimenti reali. La seconda sono i dati finali di Daya Bay: 5,55 milioni di antineutrini da reattore, sala lontana su sale vicine. Fai il fit dell'angolo di mescolamento θ₁₃ e della differenza di masse Δm²₃₂ e confrontali con i valori pubblicati.
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Glossario
- Sapore
- Quale leptone carico produce un neutrino quando interagisce: un elettrone, un muone o un tau. Un neutrino nasce ed è rivelato con un sapore, ma viaggia come una miscela di tre stati di massa.
- Perché conta Poiché gli stati di massa si sfasano, la miscela di sapori cambia lungo il viaggio: è l'oscillazione.
- L/E
- Distanza percorsa divisa per l'energia, qui in km/GeV (lo stesso numero di m/MeV). Ogni termine dell'oscillazione va come sin²(1,267 Δm² L/E).
- Perché conta Esperimenti con distanze ed energie molto diverse vedono la stessa fisica quando la loro L/E coincide.
- Angolo di mescolamento θ₁₃
- Uno dei tre angoli che dicono come i sapori sono fatti degli stati di massa. I reattori misurano sin²2θ₁₃, la profondità del minimo dell'antineutrino elettronico a circa 1,6 km per energie di MeV.
- Perché conta Daya Bay lo ha trovato diverso da zero nel 2012; è il più piccolo dei tre angoli e il meglio misurato.
- Differenza di masse Δm²
- La differenza dei quadrati di due stati di massa, in eV². Δm²₃₂ ≈ 2,5 × 10⁻³ eV² fissa l'oscillazione atmosferica; Δm²₂₁ = 7,53 × 10⁻⁵ eV² quella solare, lenta.
- Perché conta Fissa dove cade il minimo lungo L/E; per oscillare i neutrini devono avere massa.
- Probabilità di sopravvivenza
- La probabilità che un neutrino arrivi con il sapore con cui è partito. Per gli antineutrini da reattore: 1 − cos⁴θ₁₃ sin²2θ₁₂ sin²Δ₂₁ − sin²2θ₁₃ (cos²θ₁₂ sin²Δ₃₁ + sin²θ₁₂ sin²Δ₃₂), con Δᵢⱼ = 1,267 Δm²ᵢⱼ L/E.
- Formula a due sapori
- 1 − sin²2θ₂₃ sin²Δ₃₂: la sopravvivenza dei neutrini muonici se si mescolassero solo due sapori, come spesso la adattano le analisi atmosferiche e di IceCube. È la linea tratteggiata sul grafico; quelle a tre sapori differiscono di qualche per cento.
- Decadimento beta inverso
- Un antineutrino elettronico trasforma un protone in un neutrone e un positrone. Il lampo del positrone (l'energia pronta) e la cattura del neutrone sul gadolinio qualche decina di microsecondi dopo formano la coppia che conta Daya Bay.
- Perché conta L'energia del neutrino è l'energia pronta più circa 0,78 MeV.
- Rapporto lontana/vicina
- Eventi nella sala lontana divisi per gli eventi nelle sale vicine, ciascuno scalato per ciò che sei reattori gli manderebbero senza oscillazione. Senza oscillazione vale 1 a ogni energia.
- Perché conta Il flusso dei reattori, noto solo a qualche per cento, si cancella.
- Distanza efficace L_eff
- La distanza della sala lontana dai sei reattori, mediata con il flusso che ciascuno le manda: circa 1,63 km. L'asse orizzontale del grafico è L_eff divisa per l'energia del neutrino.
- χ²
- La somma sui punti di (dati − modello)² / errore². Un buon fit ha χ² vicino al numero di punti meno i parametri adattati: 24 qui.
- Perché conta Fit porta i cursori dove χ² è minimo.
- ± σ
- Quanto si sposta un parametro adattato prima che χ² salga di 1: la sua incertezza a una deviazione standard. Questo fit conta solo la statistica, quindi il suo σ è più piccolo di quello pubblicato, che aggiunge ogni sistematica.
- Daya Bay
- Un esperimento ai reattori nel sud della Cina, dal 2011 al 2020: otto rivelatori identici da 20 tonnellate in tre sale, tra 360 m e 1,9 km da sei noccioli di reattore. Il suo rilascio completo dei dati (Zenodo, 2025) contiene 5,55 milioni di candidati IBD in 3158 giorni.
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