Újabb oldalát mutatta meg a titokzatos részecske

A rejtélyes neutrínó kvantumszinten ugyanúgy viselkedik, mint más részecskék – erről tanúskodnak az EXO-200 elnevezésű kísérlet első eredményei.

A projektben résztvevő nemzetközi kutatócsoport a Physical Review Letters című folyóiratban tette közzé tanulmányát. A tavaly indult EXO-200 projektben részt vevő 80 fizikus a Kaliforniai Műszaki Egyetem (Caltech) és a Stanford Egyetem tudósainak irányításával Új-Mexikó egy sóbányájában dolgozik, hogy meghatározza a neutrínók pontos tömegét, valamint meggyőződjön arról, hogy azok saját antirészecskéjük-e – olvasható a PhysOrg és az e! Science News tudományos hírportálokon.

Saját antirészecskéje?

A 800 méter mélységben elhelyezett detektorrendszer legfontosabb része egy különleges réztartály, benne 200 kilogrammnyi, a 136-os tömegszámú izotópot feldúsítva tartalmazó xenonnal. A kutatók azt remélik, hogy amennyiben létezik, képesek lesznek megfigyelni a xenon 136-os izotópjának neutrínómentes kettős béta-bomlását, amelynél a xenon két elektron kibocsátásával bomlik el. Ez a folyamat csak akkor következhet be, ha a neutrínó egyben saját antirészecskéje is. A béta-bomlás a radioaktív sugárzás egyik formája: az atommagban a neutron protonná alakul, elektron kibocsátása közben. „Közönséges” kettős béta-bomlásnál, amelyet 1986-ban regisztráltak először, az instabil atommag két neutronja két protonná alakul át, két elektront és két antineutrínót kibocsátva. „Régóta kutatjuk, hogy létezik-e neutrínómentes kettős béta-bomlás, amennyiben valakinek sikerülne megfigyelni, segítene megérteni a világegyetem legnagyobb rejtélyei közül néhányat, például azt, hogy miért több az anyag, mint az antianyag” – magyarázta Petr Vogel, a Caltech fizikusa, a kutatócsoport tagja. Az első kísérletek során nem sikerült észlelni a különleges folyamatot, a neutrínó egyelőre ugyanúgy viselkedik, mint más részecskék.

Cáfolat?

Tíz évvel ezelőtt az úgynevezett Heidelberg–Moszkva együttműködés keretében a kutatók bejelentették, hogy germánium 76 izotóppal sikerült megfigyelni a neutrínómentes kettős béta-bomlást. Az EXO-200 projekt résztvevői viszont hangsúlyozzák, hogy új adataik fényében aligha lehetnek helytállóak a korábbi kísérleti eredmények.

A neutrínó a könnyű elemi részecskék egyik fajtája; elektromos töltése nincs, semleges, emiatt elektromágneses kölcsönhatásban sem vesz részt. Ez a magyarázata annak, hogy a neutrínó rendkívül „közömbös“ az anyaggal szemben, igen kicsi a kölcsönhatás (ütközési hatás), ennél fogva egy fényév vastagságú ólomfalon a neutrínóknak mintegy fele haladna át.