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Il '''doppio decadimento beta''' (DBD) è un [[decadimento radioattivo]] raro in cui dueun [[neutrone|neutroninucleo]] sono convertitidecade in dueun altro con stesso [[protone|protoninumero di massa]].
Il doppio decadimento beta può essere interpretato come il verificarsi di due [[decadimento beta|decadimenti beta]] contemporanei. Possono essere distinti quattro tipi di doppi decadimenti beta: due decadimenti beta meno, due decadimenti beta più, due catture elettroniche, una cattura elettronica ed un decadimento beta più.
Nel [[decadimento beta]] meno, un [[nucleo atomico|nucleo]] decade convertendo un [[neutrone]] del nucleo in un [[protone]] e emettendo un [[elettrone]] e un [[neutrino|antineutrino elettronico]]. Per essere possibile il nucleo finale deve avere una maggiore [[energia di legame]] del nucleo
originario. Per alcuni nuclei, come il [[germanio]]-76, i nuclei con numero atomico maggiore di uno
hanno un'energia di legame più piccola, impedendo il decadimento beta. Tuttavia, il nucleo con numero atomico più grande di 2, il [[selenio]]-76, ha una grande energia di legame, quindi il "doppio decadimento beta" è consentito.
NelAd esempio, nel doppio decadimento beta meno, due neutroni del nucleo sono convertiti in protone, econ l'emissione di due elettroni e due antineutrini sono emessi. Il processo fu osservato per la prima volta nel 1986. È il processo di decadimento più raro conosciuto; è stato osservato per soli 10 isotopi, e tutti avevano una vita media maggiore di 10<sup>19</sup> anni.
Per alcuni nuclei, il processo avvieneelementare è interpretabile come conversione di due protoni in due neutroni, con l'emissione di due neutrini elettronici e l'assorbimento di due elettroni atomici ([[doppia cattura elettronica]]). Se la differenza di massa tra i genitori e i figli è più di 1022 [[keV]] (due volte la massa dell'elettrone), un altro ramo del processo è possibile, con la cattura di un elettrone atomico e l'emissione di due [[positroni]]. Inoltre se la differenza di massa è più di 2044 keV (quattro volte l'elettrone), un terzo ramo si apre, con l'emissione di due positroni. Tutte questi tipi di decadimenti beta sono stati predetti ma mai osservati.
== Doppio decadimento beta senza neutrini ==
I processi descritti prima sono conosciuti come doppio decadimento beta 2con neutrini, in quanto 2 neutrini (o antineutrini) sono emessi. SeTuttavia, qualora il neutrino èpossegga unamassa, [[fermionecome digli Majorana|particellaesperimenti disulle Majorana]]oscillazioni dei neutrini inducono a pensare, è possibile osservare un doppio decadimento beta senza neutrini. Nel doppio decadimento beta senza neutrini il neutrino emesso è assorbito immediatamente da un altro nucleone del nucleo, quindi l'energiala cineticasomma dell'energie totaletotali dei due elettroni è esattamente la differenza dell'energia di legame tra il nucleo iniziale e quello finale.
NumerosiEsistono diversi esperimenti hannoin propostocorso laper ricercalo perstudio ildel doppio decadimento beta senza neutrini. La sua scoperta indicherebbe che il neutrino èe unal'anti-neutrino [[fermionesono dila stessa Majorana|particella. diUn Majorana]]modello eteorico, consentirebbeattualmente iltra calcoloi dellamiglior, che possa descrivere questo fenomeno è quello sviluppato da [[neutrino|massafermione deldi neutrinoMajorana|Majorana]].<br>
Un esperimento attualmente in corso, il cui termine è previsto per il [[2010]], è il [[NEMO-3]], condotto in un laboratorio sotterraneo all'interno del [[traforo stradale del Frejus|traforo del Frejus]], nei pressi di [[Modane]]. Sarà seguito dal "SuperNEMO", un esperimento analogo ma condotto con apparecchiature più potenti.
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