Редкий ядерный процесс, известный как безнейтринный двойной бета-распад (0νββ), находится в центре внимания международного научного сообщества. Этот процесс, при котором два нейтрона одновременно превращаются в два протона без испускания нейтрино, может стать ключом к пониманию фундаментальных свойств материи и антиматерии.
Эксперимент AMoRE (Advanced Mo-based Rare Process Experiment) недавно опубликовал новые результаты в журнале Physical Review Letters, устанавливая улучшенные ограничения на период полураспада изотопа молибдена-100 (¹⁰⁰Mo). Несмотря на то, что явного сигнала безнейтринного двойного бета-распада обнаружено не было, исследователи достигли наивысшей чувствительности в наблюдении этого распада в молибдене-100.
Обнаружение безнейтринного двойного бета-распада имело бы революционное значение для физики элементарных частиц. Это подтвердило бы гипотезу, выдвинутую Этторе Майораной в 1937 году, о том, что нейтрино и антинейтрино являются одной и той же частицей (так называемые майорановские частицы). Такое открытие могло бы также помочь измерить массу нейтрино и пролить свет на асимметрию между материей и антиматерией во Вселенной.
Для проведения эксперимента AMoRE используются сцинтилляционные кристаллы молибдата, работающие при температурах порядка милликельвинов. Эта уникальная установка позволяет одновременно регистрировать как тепловые, так и световые сигналы от взаимодействия частиц. Эксперимент расположен на глубине 700 метров под землей в подземной лаборатории Янъян в Корее, что помогает защитить чувствительное оборудование от космического излучения.
История изучения нейтрино насчитывает около ста лет. Эта частица была теоретически предсказана Вольфгангом Паули, но экспериментально обнаружена лишь десятилетия спустя. Сегодня нейтрино остаются одними из самых загадочных частиц в стандартной модели физики, и их изучение может привести к открытию новой физики за пределами существующих теорий.
«Наши результаты представляют собой значительный шаг вперед в поиске безнейтринного двойного бета-распада», – отмечает Юмин О, соответствующий автор исследования. «Хотя мы еще не обнаружили этот процесс, мы значительно улучшили ограничения на его существование и продемонстрировали потенциал нашего экспериментального подхода».
Следующая фаза эксперимента, AMoRE-II, будет проводиться в лаборатории Йемилаб на глубине 1000 метров под землей в Корее. Ожидается, что сбор данных начнется примерно через год. В новой установке будет использоваться около 100 кг детекторов на основе кристаллов молибдена, что сделает ее одним из самых чувствительных в мире инструментов для поиска безнейтринного двойного бета-распада. Увеличение массы исследуемого вещества и улучшение чувствительности детекторов значительно повысят шансы на обнаружение этого редкого процесса, если он действительно существует в природе.
Изображение носит иллюстративный характер
Эксперимент AMoRE (Advanced Mo-based Rare Process Experiment) недавно опубликовал новые результаты в журнале Physical Review Letters, устанавливая улучшенные ограничения на период полураспада изотопа молибдена-100 (¹⁰⁰Mo). Несмотря на то, что явного сигнала безнейтринного двойного бета-распада обнаружено не было, исследователи достигли наивысшей чувствительности в наблюдении этого распада в молибдене-100.
Обнаружение безнейтринного двойного бета-распада имело бы революционное значение для физики элементарных частиц. Это подтвердило бы гипотезу, выдвинутую Этторе Майораной в 1937 году, о том, что нейтрино и антинейтрино являются одной и той же частицей (так называемые майорановские частицы). Такое открытие могло бы также помочь измерить массу нейтрино и пролить свет на асимметрию между материей и антиматерией во Вселенной.
Для проведения эксперимента AMoRE используются сцинтилляционные кристаллы молибдата, работающие при температурах порядка милликельвинов. Эта уникальная установка позволяет одновременно регистрировать как тепловые, так и световые сигналы от взаимодействия частиц. Эксперимент расположен на глубине 700 метров под землей в подземной лаборатории Янъян в Корее, что помогает защитить чувствительное оборудование от космического излучения.
История изучения нейтрино насчитывает около ста лет. Эта частица была теоретически предсказана Вольфгангом Паули, но экспериментально обнаружена лишь десятилетия спустя. Сегодня нейтрино остаются одними из самых загадочных частиц в стандартной модели физики, и их изучение может привести к открытию новой физики за пределами существующих теорий.
«Наши результаты представляют собой значительный шаг вперед в поиске безнейтринного двойного бета-распада», – отмечает Юмин О, соответствующий автор исследования. «Хотя мы еще не обнаружили этот процесс, мы значительно улучшили ограничения на его существование и продемонстрировали потенциал нашего экспериментального подхода».
Следующая фаза эксперимента, AMoRE-II, будет проводиться в лаборатории Йемилаб на глубине 1000 метров под землей в Корее. Ожидается, что сбор данных начнется примерно через год. В новой установке будет использоваться около 100 кг детекторов на основе кристаллов молибдена, что сделает ее одним из самых чувствительных в мире инструментов для поиска безнейтринного двойного бета-распада. Увеличение массы исследуемого вещества и улучшение чувствительности детекторов значительно повысят шансы на обнаружение этого редкого процесса, если он действительно существует в природе.
