Doppio decadimento beta: differenze tra le versioni

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== Doppio decadimento beta senza neutrini ==

[[Image:Double beta decay feynman.svg|thumb|[[Diagramma di Feynman]] di un doppio decadimento beta in assenza di neutrini, con due neutroni che decadono in due protoni. I soli prodotti emessi in questo processo sono due elettroni. Questo può accadere se il neutrino e l'antineutrino sono la stessa particella (cioè un neutrino di Majorana). In tal caso lo stesso neutrino può essere emesso e assorbito all'interno del nucleo. Nel doppio decadimento beta convenzionale vengono emessi dal nucleo due elettroni e due antineutrini, uno da ogni vertice con un bosone W. La rivelazione di un doppio decadimento beta sarebbe quindi una dimostrazione che i neutrini sono particelle di Majorana.]]

I processi descritti prima sono conosciuti come doppio decadimento beta con neutrini, in quanto sono emessi due neutrini (o antineutrini). Tuttavia, qualora neutrino ed antineutrino non fossero particelle realmente distinte, cioè se fossero [[particelle di Majorana]], sarebbe possibile osservare un doppio decadimento beta senza neutrini. Nel doppio decadimento beta senza neutrini, l'antineutrino emesso è assorbito immediatamente da un altro nucleone del nucleo. Quindi, la somma delle energie totali dei due elettroni è esattamente pari alla differenza dell'energia di legame tra il nucleo iniziale e quello finale.

Esistono diversi esperimenti in corso per lo studio del doppio decadimento beta senza neutrini. La sua scoperta indicherebbe che il neutrino e l'antineutrino sono la stessa particella. Un modello teorico, attualmente tra i migliori, che possa descrivere questo fenomeno è [[Fermione di Majorana|quello sviluppato da Majorana]].

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Uno degli esperimenti per lo studio del doppio decadimento beta è stato [[NEMO-3]]. Questo esperimento è stato condotto in un laboratorio sotterraneo all'interno del [[traforo stradale del Frejus|traforo del Frejus]], nei pressi di [[Modane]]. La presa dati è iniziata nel gennaio 2003 ed è terminata nel gennaio del 2011. In questi otto anni non è stato osservato alcun doppio decadimento beta in assenza di neutrini. L'esperimento NEMO-3 sarà seguito dal "SuperNEMO", un esperimento analogo ma condotto con apparecchiature più potenti.

Nel novembre del 2010 è stato inaugurato in Italia l'esperimento [[GERmanium Detector Array|GERDA]]. Anche questo esperimento ha come obiettivo la ricerca del doppio decadimento beta in assenza di neutrini.<ref>{{Cita web|url=https://www.mpi-hd.mpg.de/gerda/inaug/flyer/gerda_inauguration_flyer_it_final.pdf|titolo=La missione GERDA}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.repubblica.it/scienze/2010/11/09/news/neutrino_majorana-8933873/|titolo=Un esperimento per risolvere l'ultimo mistero di Majorana|sito=la Repubblica|data=2010-11-09|accesso=2019-08-01}}</ref> Durante la prima fase di raccolta dati dell'esperimento, iniziata a novembre 2011 e terminata a maggio 2015, non sono stati osservati eventi di doppio decadimento beta in assenza di neutrini <ref>{{Cita pubblicazione|autore=M. Agostini et al. (GERDA Collaboration)|data=2013-09-19|titolo=Results on Neutrinoless Double-beta Decay of 76Ge from Phase I of the GERDA Experiment|rivista=Physical Review Letters|volume=111|numero=12|ppp=122503|accesso=2019-08-01|doi=10.1103/PhysRevLett.111.122503|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.111.122503}}</ref> Nel dicembre 2015 è iniziata la seconda fase della raccolta dati.

== Note ==