¿En qué difieren las propiedades de los rayos cósmicos de las de los neutrinos?
• Responde: Isaac Asimov
Los rayos cósmicos son partículas subatómicas muy rápidas, de gran masa y cargadas positivamente. Aproximadamente el 90 por 100 de las partículas son protones (núcleos de hidrógeno) y el 9 por 100, partículas alfa (núcleos de helio). El 1 por 100 restante son núcleos de átomos más complejos. Hasta se han detectado núcleos de átomos tan complejos como el hierro, cuya masa es 56 veces mayor que la del protón.
Las partículas de los rayos cósmicos, por tener tanta masa y moverse con velocidades tan grandes (casi la velocidad de la luz), son muy energéticas. De hecho son las partículas más energéticas que conocemos, algunas de ellas miles de millones de veces más que las que se pueden producir en los mayores aceleradores.
Las partículas de los rayos cósmicos, al estrellarse contra la atmósfera terrestre, rompen todos los átomos que encuentran a su paso y producen una lluvia de «radiación secundaria» que, entre otras cosas, incluye mesones y positrones. La radiación se estrella finalmente contra la Tierra propiamente dicha, penetrando parte de ella varios metros en el suelo antes de ser absorbida.
Tales partículas pueden originar cambios en los átomos que encuentran, sin excluir los del cuerpo humano. Y es posible que dichos cambios ocasionen enfermedades como la leucemia e induzcan mutaciones. Pero la probabilidad de que un individuo dado sufra una desgracia de este tipo es pequeña, porque la mayoría de las partículas de rayos cósmicos que chocan contra una persona pasan de largo sin ocasionar ningún daño.
La fuente exacta de las partículas de los rayos cósmicos y la manera en que adquieren energías tan enormes son dos temas aún debatidos.
En cualquier reacción nuclear que produzca electrones, positrones o muones se producen también neutrinos. Las reacciones nucleares que se desarrollan en el Sol, por ejemplo, producen grandes cantidades de positrones y, por tanto, también de neutrinos.
Los neutrinos, que se mueven a la velocidad de la luz, son aún más rápidos que las partículas de los rayos cósmicos pero mucho menos energéticos, porque carecen de carga eléctrica y de masa. Los neutrinos no son absorbidos por la materia a menos que choquen frontalmente contra un núcleo atómico, y este suceso es tan raro que por término medio pueden atravesar billones de kilómetros de plomo sin ser absorbidos.
Los billones de neutrinos que produce el Sol cada segundo se esparcen en todas direcciones. Los que, por casualidad, salen en dirección a la Tierra llegan hasta nosotros y pasan a través del planeta como si no estuviera allí. Los neutrinos nos bombardean día y noche durante toda nuestra vida. Pero como nos atraviesan sin ser absorbidos, no nos afectan para nada.
Claro está que, por un golpe de suerte, puede ser que un neutrino choque frontalmente contra un núcleo atómico muy cerca de nosotros. En ese caso puede ser detectado. Durante los años cincuenta, los físicos aprendieron a aprovechar estos rarísimos casos. Los neutrinos pueden servir, para proporcionarnos información acerca del interior de las estrellas (donde se forman), que de otro modo no podríamos conocer.
Enviado por: Paco Beruga.
Autor: Isaac Asimov. Doctor en química. Rusia.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet).