CONFERENZA IN COMMEMORAZIONE DEL CENTENARIO DALLA NASCITA DI ETTORE MAJORANA 27 novembre 2006 Riposto Angelo Cunsolo Dipartimento di Fisica e Astronomia.

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1 CONFERENZA IN COMMEMORAZIONE DEL CENTENARIO DALLA NASCITA DI ETTORE MAJORANA 27 novembre 2006 Riposto Angelo Cunsolo Dipartimento di Fisica e Astronomia Università di Catania INFN-LNS Catania Il neutrino 70 anni dopo: Dirac o Majorana?

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3 Isotopi : nuclei con numero di protoni Z uguale, ma differente numero di neutroni N

4 E.Majorana 2006 Nuclei instabili per decadimenti radioattivi β Il nucleo è instabile per decadimento beta se non ha una “buona” proporzione tra Z e N : e decade trasformando un protone (un neutrone) in un neutrone (un protone)

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6 X(A, Z) → Y(A, Z+1) + e - Caratteristica: elettroni emessi con distribuzione di energia cinetica continua da zero ad un valore massimo Wolfgang Pauli ipotizza l’emissione contemporanea di una particella neutra X(A, Z) → Y(A, Z+1) + e - + ν Enrico Fermi la battezza “neutrino” e formula una prima teoria soddisfacente E.Majorana 2006 Decadimento  - (emissione di elettroni veloci da nuclei radioattivi)

7 E.Majorana 2006 Decadimento  -

8 E.Majorana 2006 neutrone decade beta due neutroni decadono beta

9 E.Majorana 2006 Doppio decadimento , predetto da Maria Goeppert-Mayer (1935) -

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17 È possibile che la natura abbia scelto una delle 2 possibilità: Majorana: neutrino che è anche antineutrino Dirac: neutrino ed antineutrino sono particelle diverse Come si può verificare sperimentalmente ? Come si rivelano i neutrini ?

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21 400 ton C 2 Cl 4  Cl     e + A 37 Homestake Neutrini solari Il sole emette 10 38 al secondo. 10 29 vanno in direzione della Terra. Per un rivelatore di 100 ton - 40 colpi al mese Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein

22 Kamiokande Super - Kamiokande  + n e + p Kamiokande  ton/ acqua pesante

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25 1939. Wolfgang Furry propose come test fondamentale di provare sperimentalmente l’esistenza del Doppio decadimento  - senza emissione di neutrini

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29 Esperimenti in corso…… Primi risultati incoraggianti per Ettore, ma è necessario aspettare la fine degli esperimenti !

30 E.Majorana 2006 Conclusioni Majorana anticipò incredibilmente i tempi dimostrando che ci sono forme di materia che sono anche antimateria. Non ne abbiamo ancora sperimentalmente scoperte, ma : Tali potrebbero essere i neutrini Tale potrebbe essere la gran parte della materia dell’Universo

31 E.Majorana 2006 Infine Possiamo capire il mondo, se ci proviamo (Talete). La parte che capiamo è affascinate. Più è quello che capiamo, più è quanto sappiamo di non capire.