AMoRE-Experiment setzt neue Grenzen für den Neutrinolosen Doppelten Beta-Zerfall

Ein internationales Forschungsteam, die AMoRE-Kollaboration, hat neue Beschränkungen für den neutrinolosen doppelten Beta-Zerfall, einen seltenen nuklearen Prozess, festgelegt. Diese Suche, die mit Molybdat-Szintillationskristallen bei Milli-Kelvin-Temperaturen im Yangyang Underground Laboratory in Korea durchgeführt wurde, zielt darauf ab, die Neutrinomasse zu messen und die Materie-Antimaterie-Symmetrie zu untersuchen. Das Experiment beinhaltet die Beobachtung des gleichzeitigen Zerfalls von zwei Neutronen in zwei Protonen ohne Neutrinoemission, ein Phänomen, das, falls beobachtet, bestätigen würde, dass Neutrinos und Antineutrinos dasselbe Teilchen sind, wie von Ettore Majorana theoretisiert. Das Team präparierte Kilogrammweise Molybdän-100, ein radioaktives Isotop, in Kristallform. Wechselwirkungen innerhalb dieser Kristalle erzeugen Wärme- und Lichtsignale, die von einem Tieftemperatursystem in 700 Metern Tiefe detektiert werden. Obwohl das AMoRE-I-Experiment die beste Empfindlichkeit für diese Art von Zerfall in Molybdän-100 erreichte, wurde kein Signal gefunden. Dieses "Nur-Hintergrund-Ergebnis" etablierte eine verbesserte Grenze für die Zerfallshalbwertszeit von Mo-100. Zukünftige Suchen werden Detektionssysteme im neuen Yemilab in Korea verwenden, 1000 Meter unter der Erde, wobei die AMoRE-II-Phase sich darauf vorbereitet, innerhalb eines Jahres Daten zu sammeln, mit dem Ziel, zu den weltweit empfindlichsten Suchen nach diesem Zerfall zu gehören.