Взаимодействие на неутрино с материя

Неутрино участва само в слаби и гравитационни взаимодействия. Напречното сечение за взаимодействие на неутрино с материя е много малко и в зависимост от енергията му варира от 10 -34 до
10 -43 см 2. Следователно обхватът на нискоенергийните неутрино (от порядъка на 1 MeV) в твърда среда е
≈ 10 13 км.
Следните реакции на взаимодействие на неутрино νℓ могат да бъдат разграничени (ℓ показва вида на неутрино (e, μ или τ) с електрони e и нуклони от N ядра:

разсейване на неутрино върху електрон: e + νℓ → e '+ ν'ℓ,
производство на адрони в процеси със заредени токове: νℓ + N → e + адрони,
производство на адрони в процеси с неутрални токове: νℓ + N → ν'ℓ + адрони.

Фигура: 1. Напречно сечение на взаимодействие на неутрино с нуклони на материята посредством заредени токове. Различните линии съответстват на различни модели на разпределение на партоните (кварки и глюони) в ядрото

Напречното сечение за взаимодействие на неутрино с материя се увеличава с увеличаване на енергията на неутрино (фиг. 1). За космически неутрино със свръхвисоки енергии (до 10 21 eV) напречното сечение на взаимодействието може да достигне 10 -31 cm 2 .
Източниците на неутрино могат да бъдат разделени на 3 групи:

Космически неутрино,
Неутрино от природни източници на Земята, възникващи в процесите на бета разпадане на радионуклидите,
Неутрино от изкуствени източници. Те включват реакторни антинейтрино и ускорителни неутрино.

От своя страна има 4 основни източника на космически неутрино.
Първият от тях са реликтните (или космологични) неутрино, останали от Големия взрив. Според модела на горещата Вселена, текущата им абсолютна температура е около 2 K.