Desvendando os segredos do universo através do decaimento beta duplo sem neutrinos
Um gráfico de alongamento versus desvio da simetria axial (triaxialidade) mostrando diferenças distintas nas formas dos núcleos pai (germânio-76, "rígido") e filho (selênio-76, "suave") para decaimento beta duplo sem neutrinos. Crédito:Jack Henderson, Universidade de Surrey A descoberta de que os neutrinos têm massa foi inovadora. No entanto, a sua massa absoluta permanece desconhecida. Experimentos de decaimento beta duplo sem neutrinos visam determinar se os neutrinos são suas próprias antipartículas e, em caso afirmativo, fornecer um meio para determinar a massa das espécies de neutrinos envolvidas.
Determinação da massa através de experimentos de decaimento beta duplo sem neutrinos usando
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Ge só é possível se os cientistas compreenderem as propriedades do decaimento de
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Entre no selênio-76 (
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Se). Um estudo publicado na Physical Review C fornece informações importantes para esses tipos de experimentos.
Experimentos de decaimento beta duplo sem neutrinos baseados em germânio (0νββ) são uma grande promessa para desvendar os mistérios que cercam os neutrinos. A observação deste raro processo de decaimento não só oferece a perspectiva de determinar a natureza destas partículas enigmáticas, mas também a determinação da sua massa, desde que a probabilidade que governa o decaimento seja conhecida de forma fiável.
Esta probabilidade não é um observável experimental direto e, portanto, só pode ser determinada teoricamente. Embora permaneçam discrepâncias significativas entre os valores de probabilidade calculados por diferentes métodos teóricos, os esforços para compreender e minimizar tais diferenças progrediram notavelmente. Entre os efeitos estruturais estudados, a pesquisa mostrou que a deformação (desvio da esfericidade) e, portanto, a forma nuclear têm um efeito significativo sobre estes valores de probabilidade de decaimento.
Especificamente, os cientistas esperam uma probabilidade baixa quando os núcleos pai e filho assumem formas diferentes, mas uma probabilidade maior para núcleos com deformações semelhantes. Além disso, os cientistas encontram um valor máximo quando assumem simetria esférica nos núcleos pai e filho.
Pesquisa sobre a estrutura de
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Ge, liderado por físicos do Laboratório Nuclear das Universidades do Triângulo (TUNL), descobriu que os
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Ge (pai) e
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Se (filha) tem formatos diferentes.
Em particular, o experimento mostrou que, embora o estado fundamental de
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Ge exibe deformação triaxial rígida, enquanto o 76Se é caracterizado por um potencial triaxial suave. Estas conclusões são importantes para cálculos que visam determinar a probabilidade relevante para
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Decadência Ge 0νββ.
Mais informações: AD Ayangeakaa et al, Triaxialidade e a natureza das excitações de baixa energia em Ge76, Physical Review C (2023). DOI:10.1103/PhysRevC.107.044314 Informações do diário: Revisão Física C
