2023-03-03 オークリッジ国立研究所(ORNL)
このプロジェクトの最終結果は、その技術と検出器の設計が、宇宙における物質の存在を説明するのに役立つ、見たこともない崩壊を探索するために、より大規模に展開できることを証明しています。
ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊を観測することで、プロジェクトは自分自身の反粒子として働く可能性のあるマジョラナ粒子を特定しようとしました。
研究チームは、この観測が、ニュートリノという幽霊のような素粒子にはかつて超重量級のパートナーがいて、その崩壊によって今日の物質と反物質の不均衡が生じたという有力な仮説を支持できることを期待しています。
この実験では粒子の崩壊は検出されませんでしたが、マジョラナ・デモンストレーターは、その33倍以上の大きさにスケールアップした実験で検出できる可能性があることを証明しました。
マジョラナ実証実験が終了した後、次世代実験では、より大きな質量を持つスケールアップバージョンが登場する予定です。
＜関連情報＞
- https://www.ornl.gov/news/researchers-publish-final-word-majorana-demonstrator
- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.062501
マジョラナ・デモンストレーターによるニュートリノレス・ダブルの探索の最終結果について β で減衰する76 ジー Final Result of the Majorana Demonstrator’s Search for Neutrinoless Double-β Decay in 76Ge
I. J. Arnquist et al. (Majorana Collaboration)
Physical Review Letters Published 10 February 2023
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.062501
ABSTRACT
The Majorana Demonstrator searched for neutrinoless double-β decay (0νββ) of 76Ge using modular arrays of high-purity Ge detectors operated in vacuum cryostats in a low-background shield. The arrays operated with up to 40.4 kg of detectors (27.2 kg enriched to ∼88% in 76Ge). From these measurements, the Demonstrator has accumulated 64.5 kg yr of enriched active exposure. With a world-leading energy resolution of 2.52 keV FWHM at the 2039 keV Qββ (0.12%), we set a half-life limit of 0νββ in 76Ge at T1/2>8.3×1025 yr (90% C.L.). This provides a range of upper limits on mββ of (113–269) meV (90% C.L.), depending on the choice of nuclear matrix elements.
