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Geant4 es una herramienta de software que permite la simulación del paso de la partículas mediante materiales organizados en una geometría compleja, en el cual las interacciones débiles se limitan a la desintegración de partículas y la captura de electrones por los núcleos [1]. Los neutrinos son partículas fermionicas con una sección de interacción muy baja, que se producen en la desintegración de partículas inestables [2], o en la captura de electrones [1].
El poder simular las interacciones débiles en Geant4 es de suma importancia ya que permite simularlas y rastrear los neutrinos desde el punto de producción hasta el punto de interacción, ya que construye el punto de interacción inicial en la geometría, posteriormente el generador de eventos como GENIE,NEUT o GiBUU, que permiten simular las interacciones de neutrinos, sin embargo la interfaz en Geant4 no es directa [1],
para simular una interacción de neutrinos Geant4 debe de calcular la sección eficaz del neutrino.
El describir los procesos físicos permite realizar simulaciones en los procesos de flujo en detectores cercanos y lejanos [3], construyendo la interacción débil del neutrino durante el trayecto, trazando su recorrido
hasta el detector. La detección de la energía y trayectoria se realiza de forma indirecta [2] mediante la colisión del neutrino con un electrón, dejando una huella observable que es detectada por los foto-multiplicadores, con lo cual se reconstruye la dirección y energía del neutrino [1].
Se busca el poder simular las interacciones de los neutrinos, requiriendo un generador de eventos, el cual debe de ser usado desde otro software, que permita la construcción de la trayectoria, la cual aun no ha sido construida en el software Geant4, buscando su plausibilidad, y aplicabilidad.
Referencias
[1] V. Grichine, “Geant4 neutrino-electron interaction model,” Nuclear Inst. and Methods in Physics Research,
vol. 942, 2019.
[2] V. M. Grichine, “Geant4 neutrino-electron interaction model,” Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, vol. 942, p. 162403,
2019.
[3] L. N. Machado, “New t2k/hk target materials and flux simulations.” Presentación en "Neutrino Flux
Simulation using GEANT4", CERN Indico, 2022. [En línea; accedido: 3-oct-2025].
