Самый редкий в природе одиночный бета-распад циркония-96 был впервые наблюдали ученые из лаборатории ядерных проблем ОИЯИ и ряда других научных центров России и Казахстана. Эксперимент проводился в Баксанской нейтринной обсерватории Института ядерных исследований РАН на глубине 4900 м. Потребовалось несколько лет непрерывных измерений, чтобы ученые могли с уверенностью декларировать это событие, рассказали «Газете.Ru» в ОИЯИ.
Поиск двойного безнейтринного бета-распада (0νββ) – одна из наиболее актуальных задач в ядерной физике и физике элементарных частиц. Этот распад – гипотетический процесс, выходящий за рамки Стандартной модели.
Его обнаружение продемонстрировало бы возможность нарушения лептонного числа и доказало бы майорановскую природу нейтрино, то есть тождественность нейтрино и антинейтрино. Наблюдение 0νββ-распада ответило бы также на вопрос об иерархии нейтринных масс, и в руках ученых оказался бы важный ключ к пониманию, почему во Вселенной гораздо больше материи, чем антиматерии.
Цирконий-96 – нестабильный изотоп циркония с очень большим периодом полураспада, приблизительно в миллиард раз превышающим возраст Вселенной.
Почему открытый бета-распад с самым большим периодом представляет интерес? По сути, это исследование законов мироздания в его крайних точках. Процесс распада очень редкий, так как начальные и конечные состояния довольно сильно отличаются. При этом переход между состояниями все равно реализуется и хорошо согласуется с предсказаниями. Это означает, что наше понимание законов природы на временных отрезках, значительно превышающих время жизни Вселенной, работает.
В настоящее время в ОИЯИ реализуется одна из лучших в мире программ по исследованию нейтрино. Представленное экспериментальное открытие бета-распада с самым большим периодом полураспада в очередной раз подтверждает высокий уровень проводимых в Институте исследований.
Ранее физики 60 лет не могли объяснить расхождение в поведении мюона, считая это признаком новой силы природы.