Dispersión cuasielástica de neutrinos por núcleos con emisión de dos partículas

Abstract

La presente tesis se centra en la investigación de la dispersión de neutrinos por núcleos mediante corrientes cargadas en la región del pico cuasielástico, abordando los canales de emisión de una y dos partículas. La tesis se presenta como un compendio de seis trabajos publicados en revistas especializadas. En la primera parte, se realiza un análisis de scaling de la sección eficaz de dispersión de electrones (e, e′), restando la sección eficaz teórica de emisión de dos partículas (2p2h) de los datos experimentales. La emisión de dos partículas se calcula en la aproximación de campo medio relativista (RMF) de materia nuclear, considerando potenciales medios escalares y vectoriales que inducen una masa efectiva y una energía vectorial positiva para los nucleones. Extrayendo una nueva función de scaling fenomenológica, se obtiene el modelo de SuperScaling (SuSAM∗), que tiene en cuenta la dinámica del RMF y puede utilizarse para calcular la sección eficaz cuasielástica sin la contaminación del canal 2p2h. En la segunda parte, se propone una fórmula semiempírica para las funciones de respuesta electrodébiles inclusivas en el canal de emisión de dos nucleones. Se desarrolla cada respuesta vector-vector, axial-axial y vector-axial como suma de subrespuestas, separando las corrientes de intercambio de mesones (MEC) en tres corrientes de estructura similar. La fórmula semiempírica tiene en cuenta las constantes de acoplamiento, los factores de forma y las contribuciones de la corriente Δ-forward. El resto de la dependencia de las respuestas nucleares está contenida en unos parámetros ajustables dependientes del momento transferido q, que pueden aplicarse a la sección eficaz de neutrinos, antineutrinos y electrones. En la tercera parte, se propone una extensión del modelo SuSAM∗, parametrizando la función de scaling como suma de una función simétrica (emisión de una partícula) y una contribución del espacio fásico de 2p2h multiplicada por un parámetro dependiente de q, que se asocia a las correlaciones de corto alcance (SRC). Esta descripción alternativa de los datos de (e, e′) incorpora las contribuciones de la emisión de una y dos partículas, explicando la asimetría de la función de scaling. En la cuarta parte, se aplica el formalismo desarrollado para calcular la sección eficaz de dispersión de neutrinos y antineutrinos por un núcleo de 12C, incluyendo las contribuciones separadas de la emisión de una y dos partículas, utilizando el modelo SuSAM∗ extendido y la fórmula semiempírica de las MEC. Las partes quinta y sexta se centran en la sección eficaz semi-inclusiva de emisión de dos partículas en la dispersión de neutrinos y antineutrinos, generada por las MEC en el RMF. Se presentan resultados en términos de secciones eficaces integradas sobre variables finales, comparando diferentes canales de emisión y estudiando las diferencias con otros modelos existentes en la literatura. En resumen, la tesis aborda de manera integral la dispersión cuasielástica de neutrinos, desde el análisis de scaling hasta la aplicación de modelos para predecir la sección eficaz en experimentos con aceleradores, contribuyendo significativamente al entendimiento de estos procesos en materia nuclear.