物理学家对中微子双β衰变进行了最接近的测量

作者:滕肮鹧

<p>寻找涉及原子核放射性衰变的假设和罕见过程的物理学家迄今已获得最敏感的结果,这表明这些神秘粒子的行为与量子水平上的其他基本粒子一样</p><p>如果可以做出这样的发现,研究人员说这个过程可能对科学家如何理解物理学的基本定律以及如何帮助解决宇宙中一些最大的奥秘有深远的影响最新的结果表明了一种新仪器 - 富氙天文台200(EXO-200)的有效性 - 研究人员据说将产生更大的发现EXO-200是由斯坦福大学和美国能源部(DOE)SLAC国家加速器实验室领导的国际合作,包括80多名研究人员在所有EXO-200中已经开始了最多的发现之一对于“中微子双β衰变”的敏感搜索,这是两个神经的神秘机制作为粒子和反粒子的trinos不会从核中出现如果观察到这种衰变,就会发出中微子具有与其他基本粒子不同的量子结构但是EXO-200没有观察到这种衰变,这确立了最有力的证据中微子表现得像其他粒子一样,在1986年首次观测到的正常的双β衰变中,不稳定原子核中的两个中子变成了两个质子,其中两个电子和两个反中微子在这个过程中被发射出来</p><p> 200,物理学家已经缩小了中微子的可能质量范围,这是一种微小的不带电的粒子,很少与任何东西相互作用,以近乎光速的速度穿过宇宙,直接通过它所遇到的任何东西“结果可能只是更多令人兴奋的是,如果我们被运气击中,并发现中微子双β衰变,“斯坦物理学教授Giorgio Gratta说</p><p>福特大学和EXO-200的发言人“在预计会发生双倍β衰变的区域,探测器只记录了一个事件,这意味着背景活动非常低,探测器非常敏感</p><p>说我们什么都看不见是个好消息! “然而,物理学家还提出,两个中子可以通过发射两个电子而不会产生任何反中微子而衰变成两个质子</p><p>”人们一直在寻找这个过程很长一段时间,“名誉物理高级研究员Peter Vogel表示,在加州理工学院和EXO-200团队的成员“如果有人真正观察到这将是一个非常基本的发现”因为中微子最终将在单一的β衰变中产生,两个中微子在中微子双β衰变中产生必须以某种方式相互抵消为了发生这种情况,中微子必须是它自己的反粒子,允许两个中微子中的一个充当反中微子并消灭另一个中微子rino标准模型没有预测中微子可能是它自己的反粒子 - 描述所有基本粒子如何表现和相互作用的理论如果这个中微子过程确实存在,物理学家将被迫修改标准模型这个过程也会产生影响对于宇宙学和物质的起源,沃格尔说,当大爆炸发生时,有相同数量的物质和反物质但不知何故,平衡被倾斜,物质开始,起初缓慢,立足并最终导致所有物质的存在宇宙中的物质,现在远远超过了反物质的存在</p><p>中微子可能是它自己的反粒子的事实可能在推动这种平衡方面发挥了关键作用,研究人员十多年前表示,海德堡的合作努力 - 莫斯科双Beta衰变实验,提出了一个有争议的说法,它发现了使用锗-76同位素的中微子双β衰变但新的d来自EXO-200的ata使得早期结果不太可能有效EXO-200实验,去年开始采用数据,将继续寻求未来几年</p><p>该仪器的核心是一个薄壁圆筒制成非常纯净的铜在新墨西哥州盐场的DOE废物隔离试验工厂里装满了大约440磅的液体氙,并埋在2,150英尺深,放置有放射性废物 氙-136同位素是储存罐中氙的主体,只是极少数能够在理论上经历衰变的物质之一</p><p>这项研究得到了美国能源部和国家科学基金会的支持,加拿大国家科学与工程研究理事会,....