بار دیگر واپاشی‌های بدون نوترینو اتفاق نیفتادند

[kahrupay]

گروهی از پژوهشگران در ایتالیا طبیعت واقعی نوترینوها را با استفاده از آزمایش دو بتایی ژرمانیوم-76 آزمودند و بر این اساس، احتمال واپاشی‌های بدون نوترینو را رد کردند.

نوترینو می‌تواند پادذره‌ی خودش باشد و این نقش دوگانه منجر می‌شود تا نوترینوها از واپاشی‌های هسته‌ای معینی ناپدید شوند. در سال 2004 شواهد اولیه مبنی بر واپاشی‌های بدون نوترینو در تضاد با سایر جستجوهای تجربی نمایان شد. آزمایش جدیدی که ژردا (Gerda) نامیده می‌شود، در حال حاضر به‌ طور قطعی این نتیجه‌ی مثبت را رد می‌کند. بر طبق گزارشی که در Physical Review Letters منتشر شده است، این عدم آشکارسازی سخت‌ترین محدودیت‌ها را در مورد دفعات رخداد این نوع واپاشی‌ به وجود می‌آورد.

بیان اینکه نوترینوها و پادنوترینوها هویت یکسانی دارند، که توسط اتوره مایورانا (Ettore Majorana) در سال 1932 شرح داده شد، با مدل استاندارد فیزیک ذرات در تضاد است؛ اما ممکن است توضیح دهد که چرا نوترینوها جرم بسیار کمتری در مقایسه با سایر ذرات دارند. یک راه برای آزمایش طبیعت واقعی نوترینو، «واپاشی دو بتایی» است به‌ گونه‌ای که دو نوترون به طور همزمان به دو پروتون، دو الکترون و دو پادنوترینو واپاشی می‌کنند. بر پایه‌ی توصیف مایورانا، واکنش مشابهی با یک پادنوترینو می‌تواند اتفاق بیفتد، به این ترتیب که پادنوترینوی گسیل شده توسط نوترون اول می‌تواند به عنوان یک نوترینو جذب نوترون دوم شود. در این واپاشی دو بتاییِ بدون نوترینو، الکترون‌ها تمام انرژی گسیل‌ شده را با خود حمل می‌کنند.

آرایه‌ی آشکارساز ژرمانیوم (Gerda) که در آزمایشگاه ملی گران ساسو در ایتالیا واقع است، آزمایش اوایل سال 2004 را بازتولید می‌کند، اما این بار با بهبود حذف اثر زمینه. پژوهشگران به طور غیرمستقیم نوترینوهای واپاشی دو بتایی ژرمانیوم-76 را با اندازه‌گیری طیف انرژی الکترون‌های گسیل شده آشکارسازی می‌کنند. واپاشی‌های بدون نوترینو می‌تواند منجر به قله‌ای در تعداد رخدادها در حداکثر انرژی الکترون‌ شود. این گروه و همکارانش چنین قله‌ای در داده‌های خود پیدا نکردند، که حاکی از آن است که نرخ واپاشی دو بتایی بدون نوترینو، در صورت رخداد، کمتر از 10-4 بار واپاشی طبیعی دو بتایی است.psi.ir