La scoperta che i neutrini hanno massa è stata rivoluzionaria. Tuttavia, la loro massa assoluta rimane sconosciuta. Gli esperimenti di decadimento doppio beta senza neutrini mirano a determinare se i neutrini sono le proprie antiparticelle e, in tal caso, forniscono un mezzo per determinare la massa delle specie di neutrini coinvolte.
Determinazione della massa attraverso esperimenti di doppio decadimento beta senza neutrini utilizzando 76 Ge è possibile solo se gli scienziati comprendono le proprietà del decadimento di 76 Trasforma il selenio-76 ( 76 Se). Uno studio pubblicato su Physical Review C fornisce input chiave per questo tipo di esperimenti.
Gli esperimenti sul decadimento doppio beta senza neutrini (0νββ) basati sul germanio sono molto promettenti per svelare i misteri che circondano i neutrini. L'osservazione di questo raro processo di decadimento offre non solo la prospettiva di determinare la natura di queste enigmatiche particelle, ma anche di determinare la loro massa, a condizione che la probabilità che governa il decadimento sia nota in modo affidabile.
Questa probabilità non è un'osservazione sperimentale diretta e quindi può essere determinata solo teoricamente. Sebbene permangano discrepanze significative tra i valori di probabilità calcolati con diversi metodi teorici, gli sforzi per comprendere e minimizzare tali differenze hanno fatto notevoli progressi. Tra gli effetti strutturali studiati, la ricerca ha dimostrato che la deformazione (deviazione dalla sfericità) e quindi la forma nucleare hanno un effetto significativo su questi valori di probabilità di decadimento.
Nello specifico, gli scienziati si aspettano una bassa probabilità quando i nuclei genitore e figlio assumono forme diverse, ma una probabilità maggiore per nuclei con deformazioni simili. Inoltre, gli scienziati trovano un valore massimo quando assumono la simmetria sferica sia nei nuclei genitori che in quelli figli.
Ricerca sulla struttura di 76 Ge, guidato dai fisici del Triangle Universities Nuclear Laboratory (TUNL), ha scoperto che i 76 Ge (genitore) e 76 Se (figlia) hanno forme diverse.
In particolare, l'esperimento ha dimostrato che, mentre lo stato fondamentale di 76 Il Ge presenta una deformazione triassiale rigida, quella del 76Se è caratterizzata da un potenziale triassiale morbido. Queste conclusioni sono importanti per i calcoli volti a determinare la probabilità rilevante per 76 Decadimento del Ge 0νββ.
Ulteriori informazioni: A. D. Ayangeakaa et al, Triassialità e natura delle eccitazioni a bassa energia in Ge76, Physical Review C (2023). DOI:10.1103/PhysRevC.107.044314
Informazioni sul giornale: Revisione fisica C
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