Doppio decadimento beta: differenze tra le versioni

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Il '''doppio decadimento beta''' (DBD) è un [[decadimento radioattivo]] raro in cui un [[nucleo]] decade in un altro con stesso [[numero 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 <math>\beta meno^-</math>, due decadimenti <math>\beta più^+</math>, due catture elettroniche, una cattura elettronica ed un decadimento <math>\beta più^+</math>.

Ad esempio, nel doppio decadimento <math>\beta meno^-</math>, due neutroni del nucleo sono convertiti in protone, con l'emissione di due elettroni e due antineutrini. 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 10¹⁹ anni.

Per alcuni nuclei, il processo elementare è interpretabile come conversione di due protoni in due neutroni, 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&nbsp;[[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&nbsp;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 con neutrini, in quanto 2 neutrini (o antineutrini) sono emessi. Tuttavia, qualora il neutrino possegga massa, come gli esperimenti sulle 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 la somma dell'delle energie totali dei due elettroni è esattamente la 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'anti-neutrinoantineutrino sono la stessa particella. Un modello teorico, attualmente tra i migliormigliori, che possa descrivere questo fenomeno è quello sviluppato da [[fermione di Majorana|Majorana]].

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.

Il 9 novembre 2010 è stato inaugurato in Italia il nuovo esperimento Gerda:

Il 9 novembre 2010 è stato inaugurato in Italia il nuovo esperimento Gerda. (Vedi [http://www.mpi-hd.mpg.de/gerda/], [http://www.repubblica.it/scienze/2010/11/09/news/neutrino_majorana-8933873/?ref=HRERO-1])

http://www.mpi-hd.mpg.de/gerda/

http://www.repubblica.it/scienze/2010/11/09/news/neutrino_majorana-8933873/?ref=HRERO-1

== Voci correlate ==