GALERIA

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GALLEX o Galio Experimento fue un experimento de detección de neutrinos radioquímicos que se llevó a cabo entre 1991 y 1997 en los Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS). Este proyecto fue llevado a cabo por una colaboración internacional de científicos franceses, alemanes, italianos, israelíes, polacos y estadounidenses dirigidos por el Max-Planck-Institut für Kernphysik Heidelberg. Después de una breve interrupción, el experimento continuó bajo un nuevo nombre GNO ( Galium Neutrino Observatory ) desde mayo de 1998 hasta abril de 2003.

Fue diseñado para detectar neutrinos solares y probar teorías relacionadas con el mecanismo de creación de energía del Sol . Antes de este experimento (y del experimento SAGE que se realizó simultáneamente), no se habían observado neutrinos solares de baja energía.

Los componentes principales del experimento, el tanque y los contadores, se encontraban en el laboratorio astrofísico subterráneo Laboratori Nazionali del Gran Sasso, en la provincia italiana de Abruzzo , cerca de L'Aquila , y situado dentro de la montaña Gran Sasso , de 2.912 metros de altura . Su ubicación bajo una profundidad de roca equivalente a 3.200 metros de agua era importante para protegerse de los rayos cósmicos . A este laboratorio se puede acceder por la autopista A-24, que atraviesa la montaña.

El tanque detector de 54 m3 ^se llenó con 101 toneladas de solución de tricloruro de galio y ácido clorhídrico , que contenía 30,3 toneladas de galio. El galio presente en esta solución actuó como objetivo de una reacción nuclear inducida por neutrinos , que lo transmutó en germanio mediante la siguiente reacción:

ν _mi + ⁷¹ Ga → ⁷¹ Ge + mi ⁻ .

El umbral de detección de neutrinos mediante esta reacción es muy bajo (233,2 keV), y esta es también la razón por la que se eligió el galio: otras reacciones (como con el cloro -37) tienen umbrales más altos y, por lo tanto, no pueden detectar neutrinos de baja energía. De hecho, el bajo umbral de energía hace que la reacción con galio sea adecuada para la detección de neutrinos emitidos en la reacción inicial de fusión de protones de la reacción en cadena protón-protón , que tienen una energía máxima de 420 keV.

El germanio-71 producido se extrajo químicamente del detector y se convirtió en germano ( ⁷¹ GeH ₄ ). Su desintegración, con una vida media de 11,43 días, se detectó mediante contadores. Cada desintegración detectada correspondió a un neutrino detectado.

Durante el período 1991-1997, el detector midió una tasa de captura de 73,1 SNU ( unidades de neutrinos solares ). El experimento GNO posterior encontró una tasa de captura de 62,9. ^[1]

La tasa de neutrinos detectada por este experimento no coincidía con las predicciones del modelo solar estándar . Gracias al uso de galio, fue el primer experimento en observar neutrinos solares pp iniciales. Otro resultado importante fue la detección de un número menor de neutrinos de lo que predijo el modelo estándar (el problema de los neutrinos solares ). Después de la calibración del detector, la cantidad no cambió. Esta discrepancia se ha explicado desde entonces: estos detectores de neutrinos radioquímicos son sensibles solo a los neutrinos electrónicos, y no a los neutrinos muónicos o tau , por lo que la oscilación de neutrinos de los neutrinos electrónicos emitidos por el Sol y que viajan a la Tierra explica la discrepancia.

Los resultados de GALLEX junto con SAGE y posteriormente confirmados por el experimento BEST han informado de un déficit en la desintegración esperada de lo que se ha denominado anomalía del galio .${\displaystyle {}^{71}{\text{Ga}}+\nu _{e}\rightarrow e^{-}+{}^{71}{\text{Ge}}}$

La primera detección de neutrinos solares, el Experimento Homestake , utilizó cloro -37 para detectar neutrinos con energías de hasta 814 keV.

Tras el final de GALLEX, su proyecto sucesor, el Observatorio de Neutrinos de Galio o GNO, se inició en el LNGS en abril de 1998. ^[2] El proyecto continuó hasta 2003.

Un experimento similar para detectar neutrinos solares utilizando galio-71 líquido fue el Experimento Ruso-Americano de Galio SAGE .

• El experimento GALLEX

42°25′14″N 13°30′59″E / 42.42056, -13.51639