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超低背景KamLAND-Zen探测器,由东北大学中微子科学研究中心(RCNS)与东京大学Kavli宇宙物理与数学研究所(Kavli IPMU)和其他国际研究所证明了在寻找中微子双β衰变方面的最佳灵敏度,并设定了对有效Majorana中微子质量的最佳限制。
20世纪30年代提出了中微子双β衰变的基本理论。物理学家Ettore Majorana假设不带电的中微子粒子可能是它自己的反粒子,因此可以自己消灭。寻找中微子衰变是中微子 - 反中微子身份最实用的实验探针。
但是,到目前为止还没有实验证据。最近的中微子测量结果表明,中微子的质量很小,而Majorana的假设在构建实现这些微小质量的理论机制方面具有决定性的意义。
世界范围内的许多实验,使用不同的技术,正在竞争发现中微子衰变。KamLAND-Zen实验通过将超低背景探测器与前所未有的氙-136(一种发生双β衰变的同位素)相结合,成功地显着改善了中微子衰变搜索极限。
在中微子 - 反中微子身份的假设下,非检测限制了中微子的质量尺度,接近所谓的反向层次尺度。
该结果表明进一步研究中微子质量的巨大潜力。
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