La radiazione cosmica ha uno spettro che si estende fino ad energie di 1022eV.
Le particelle che costituiscono i raggi cosmici sono di due tipi:
Componente neutra
Componente carica
Fotoni γ → fortemente assorbiti – brevi distanze
Protoni di bassa energia → deviati dai campi magnetici (non direzionali)
Protoni di alta energia → direzionali ma interagenti con i fotoni della radiazione di fondo
La radiazione Cherenkov è emessa ogni volta che una particella carica attraversa un mezzo con una velocità v maggiore di quella della luce.
Rivelazione dei neutrinidi altissima energia.
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MUONI: i muoni in acqua emettono radiazione Cherenkov.
Piccola sezione d’urto dei neutrini.
Necessità di rivelatori a grande massa per aumentare la probabilità di interazione
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Si usa come bersaglio l’intero pianeta
Ad esempio, ad una profondità di ~3000m in acqua marina la velocità dei fotoni è circa 0.75c, poiché l’indice di rifrazione n alla profondità considerata varia tra 1.36 a 1.345.
Lo spettro della radiazione è esteso solo alle regioni del visibile e del vicino ultravioletto, per le quali n>1.
Fonte: Hamamatsu Photonics
Nel decadimento del 40K (rate di 28.5 ± 2.5 KHz) viene emesso un singolo elettrone
40K → 40Ca + b- +ne
Decadimento β-
Il decadimento β è uno dei processi per cui nuclei instabili (e dunque radioattivi) si trasformano in altri nuclei di atomi che possono a loro volta essere radioattivi oppure stabili. In natura i nuclei sono all’interno degli atomi e questo processo causa la trasformazione dell’intero atomo da un elemento chimico ad un altro.
Più precisamente, il decadimento beta avviene tramite la trasformazione di un neutrone in una coppia protone-elettrone più un antineutrino elettronico. Il protone resta nel nucleo atomico, mentre le altre due particelle vengono espulse (emesse)
Dato che i neutrini interagiscono debolmente con la materia, quando Marie Curie osservò per la prima volta questo tipo di decadimento lo associò alla sola emissione di un elettrone; fu Enrico Fermi che, seguendo un’idea di Wolfgang Pauli, introdusse l’idea del neutrino per risolvere un’apparente contraddizione fra i risultati sperimentali ed il principio di conservazione dell’energia.
La luce Cherenkov irraggiata dagli elettroni prodotti nel decadimento costituisce un fondo ottico “non correlato” temporalmente (come è, invece, la luce Cherenkov prodotta dai muoni).
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NON CORRELAZIONE come fattore discriminante tra segnale e rumore
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