La découverte de la masse des neutrinos a été révolutionnaire. Cependant, leur masse absolue reste inconnue. Les expériences de double désintégration bêta sans neutrinos visent à déterminer si les neutrinos sont leurs propres antiparticules et, si tel est le cas, fournissent un moyen de déterminer la masse des espèces de neutrinos impliquées.
La détermination de la masse au moyen d’expériences de double désintégration bêta sans neutrinos utilisant le 76Ge n’est possible que si les scientifiques comprennent les propriétés de la désintégration du 76Ge en sélénium-76 (76Se). UN étude Publié dans Examen physique C fournit une contribution clé pour ce type d’expériences.
Les expériences de double désintégration bêta sans neutrinos (0νββ) à base de germanium sont très prometteuses pour percer les mystères entourant les neutrinos. L’observation de ce processus de désintégration rare offre non seulement la perspective de déterminer la nature de ces particules énigmatiques, mais également de déterminer leur masse, à condition de connaître de manière fiable la probabilité régissant la désintégration.
Cette probabilité n’est pas directement observable expérimentalement et ne peut donc être déterminée que théoriquement. Bien que des écarts significatifs subsistent entre les valeurs de probabilité calculées par différentes méthodes théoriques, les efforts visant à comprendre et à minimiser ces différences ont progressé de manière remarquable. Parmi les effets de structure étudiés, les recherches ont montré que la déformation (écart de sphéricité) et donc la forme nucléaire ont un effet significatif sur ces valeurs de probabilité de désintégration.
Plus précisément, les scientifiques s’attendent à une faible probabilité lorsque les noyaux parent et fille prennent des formes différentes, mais à une probabilité plus élevée pour les noyaux présentant des déformations similaires. De plus, les scientifiques trouvent une valeur maximale lorsqu’ils supposent une forme sphérique. symétrie dans les noyaux parent et fille.
Des recherches sur la structure du 76Ge, menées par des physiciens du Laboratoire nucléaire des universités Triangle (TUNL), ont révélé que le 76Ge (parent) et le 76Se (fille) ont des formes différentes.
En particulier, l’expérience a montré que, alors que l’état fondamental du 76Ge présente une déformation triaxiale rigide, celui du 76Se est caractérisé par un potentiel triaxial doux. Ces conclusions sont importantes pour les calculs visant à déterminer la probabilité pertinente pour la désintégration du 76Ge 0νββ.
Plus d’information:
AD Ayangeakaa et al, Triaxialité et nature des excitations de basse énergie dans Ge76, Examen physique C (2023). DOI : 10.1103/PhysRevC.107.044314