Bezneutrinový dvojitý rozpad beta - co vlastně říká experiment?

25.2.2002

Zatímco nespočet skupin fyziků v největších světových urychlovačových laboratořích pracuje na přípravě experimentů, jejichž cílem je potvrzení (nebo vyvracení?) dosud neotestovaných předpovědí standardního modelu fyziky elementarních částic (o standardním modelu fyzikálních interakcí viz článek Lars Brinka Fyzikální síly, Akademon 21.8.2001), další skupiny experimentátorů i teoretiků již pokukují za rámec této dosud nejúplnější teorie a snaží se zjistit, jaká fyzika nás čeká dál. Zdá se, že zatím nejdál ve výhledu za standardní model se dostává fyzika neutrin. Nedávno vědecký svět vzrušila zpráva o experimentálním potvrzení neutrinových oscilací. V lednu letošního roku pak skupina experimentátorů tzv. heidelberg-moskevské kolaborace oznámila, že analýzou dat z desetiletého experimentu probíhajícího v podzemní laboratoři v italském pohoří Gran Sasso se ji podařilo na relativně vysoké hladině věrohodnosti potvrdit existenci tzv. bezneutrinového dvojitého rozpadu beta. Zatímco obyčejný beta-rozpad atomových jader je zcela běžně pozorovaným procesem, předpokládaný jaderný dvojitý beta-rozpad je naopak jev tak exotický, že jeho experimentální detekce je extrémně obtížná. Obyčejný rozpad beta je vlastně přeměnou jednoho neutronu v jádře na proton, elektron a antineutrino. Dvojitý rozpad beta si pak lze představit jako současnou přeměnu dvou neutronů na dva protony a dva elektrony, podle některých teorií však již ne nutně doprovázenou emisí dvou antineutrin. Aby tento vzácný rozpadový mód mohl být pozorován, je nutné drasticky omezit pozadí od ostatních procesů v okolí a maximálně zvýšit efektivitu detekce produktu rozpadu. Řešením je přenesení experimentu do podzemí a zabudování rozpadajících se jader přímo do materiálu detektoru. Již více než deset let probíhající experiment v laboratoři Gran Sasso dosud nedal jednoznačnou odpověď, zda dvojitý bezneutrinový beta-rozpad skutečně existuje či ne. Nedávná analýza provedená heidelberg-moskevskou kolaborací sice dochází k závěru, že data nasbíraná od roku 1990 pozitivní výsledek velmi pravděpodobně naznačují, velká skupina fyziků však tento názor označila za předčasný.

Jakkoliv nejasná je zatím experimentální evidence dvojitého rozpadu beta, zásadní důsledky takového případného objevu jsou mimo jakoukoliv pochybnost. Jedním z těchto důsledků by například bylo, že zákon zachování leptonového čísla, jeden z fundamentálních předpokladů standardního modelu, je narušen. Také hmota neutrina, která se zdá vyplývat z analýzy provedené hedelberg-moskevskou skupinou, je tak neočekávaně vysoká, že by snad mohla vyřešit jiný letitý fyzikální problém - otázku skryté, "temné" hmoty našeho vesmíru.

Odeslat komentář k článku " Bezneutrinový dvojitý rozpad beta - co vlastně říká experiment? "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek " Bezneutrinový dvojitý rozpad beta - co vlastně říká experiment? " e-mailem

Diskuse/Aktualizace