Particules élémentaires
Encyclopædia Universalis France
Le neutrino est une particule élémentaire sans charge électrique, qui participe aux réactions nucléaires. La désintégration bêta d’un neutron en un proton s’accompagne de l’émission d’un électron et d’un antineutrino. La masse des neutrinos est minuscule, mais ne semble pas nulle.
Comme l’électron, le neutrino tourne constamment sur lui-même, comme une petite toupie qui ne s’arrête jamais. Quand une particule a une telle énergie de rotation, elle acquiert un moment cinétique appelé spin (de l’anglais to spin, « tourner »). On ne sait pas avec certitude si le neutrino est identique ou différent de son antiparticule, appelée antineutrino. Il existe 3 types différents de neutrinos, appelés électroniques, muoniques et tauiques, par référence aux 3 types de particules chargées (l’électron, le muon et le lepton tau) auxquelles ils sont associés lors des réactions nucléaires. Lors de leur propagation, les neutrinos se transmutent (transforment) d’un type à un autre : c’est le phénomène d’oscillation des neutrinos.
Les interactions des neutrinos sont tellement rares qu’ils traversent la Terre sans être freinés ni notablement déviés. Les observer est donc très difficile. Il peut arriver qu’ils entrent en collision avec un noyau atomique ; ils se transmutent alors, selon leur type, en un électron, un muon ou un lepton tau, tandis qu’un des protons du noyau se transmute en un neutron. Toutefois, la probabilité de cette réaction est infime, même si elle augmente lorsque l’énergie du neutrino est grande, et il faut des détecteurs de très grandes dimensions pour déceler leur passage. Ces détecteurs sont souvent installés dans des laboratoires souterrains, afin que les mesures ne soient pas contrariées par les rayons cosmiques.
Comme les neutrinos participent aux réactions nucléaires, ce sont des messagers des événements violents qui se produisent au cœur des étoiles ou lors d’explosions cosmiques.
Wolfgang Pauli
The Nobel Foundation
Détecteur de neutrinos OPERA
© B. Ille/ IPNL/ CNRS Photothèque
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