Phá vỡ bí mật của vũ trụ qua phân rã beta kép không giải phóng neutrino
Việc khám phá ra các hạt neutrino có khối lượng là một đột phá. Tuy nhiên, người ta vẫn chưa rõ khối lượng tuyệt đối của nó. Các thực nghiệm phân rã beta kép không giải phóng neutrino được đề xuất để xác định liệu các hạt neutrino có là phản hạt của chính nó hay không và nếu vậy có đem lại những thông tin chính xác để xác định khối lượng của các loại neutrino tham gia vào phân rã này hay không.
Việc xác định khối lượng thông qua các thực nghiệm phân rã beta kép không giải phóng neutrino 1 sử dụng 76Ge chỉ có thể khi các nhà khoa học hiểu các đặc trưng của phân rã 76Ge thành selenium-76 (76Se). Một nghiên cứu xuất bản trên Physical Review C đã đem lại thông tin quan trọng đầu vào cho các dạng thực nghiệm kiểu này 2.
Các thực nghiệm phân rã beta kép không giải phóng neutrino có germanium (0νββ) đang hứa hẹn về khả năng phát hiện những bí ấn xung quanh các hạt neutrino. Quan sát quá trình phân rã hiếm này không chỉ đem đến viễn cảnh xác định được bản chất của các hạt bí ẩn đó mà còn xác định được khối lượng của chúng, với điều kiện là xác suất chi phối sự phân rã này được biết một cách đáng tin cậy.
Xác suất này không phải là một quan sát thực nghiệm trực tiếp và do đó chỉ có thể được xác định về mặt lý thuyết. Dẫu sự thiếu nhất quán đáng kể giữa các giá trị xác suất được tính toán bằng những phương pháp lý thuyết khác nhau, các nỗ lực để hiểu và tối thiểu hóa các khác biệt đã tiến triển một cách xuất sắc. Giữa những hiệu ứng cấu trúc được nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã cho thấy sự biến dạng (độ lệch từ hình cầu) và hình dạng hạt nhân có một tác động đáng kể lên những giá trị xác suất phân rã đó.
Một cách cụ thể, các nhà khoa học chờ đợi một xác suất thấp khi hạt nhân bố mẹ và con được giả định có các hình dạng khác nhau nhưng xác suất cao hơn cho các hạt nhân với những biến dạng tương đồng. Thêm vào đó, các nhà khoa học tìm thấy một giá trị cực đại khi giả định đối xứng cầu từ cả các hạt nhân bố mẹ và con.
Nghiên cứu về cấu trúc của 76Ge, do các nhà nghiên cứu Phòng thí nghiệm các trường đại học Triangle (TUNL) dẫn dắt, đã tìm thấy là 76Ge (bố) và 76Se (con) có những hình dạng khác biệt.
Cụ thể, thực nghiệm chứng tỏ trong khi trạng thái nền tảng của 76Ge thể hiện sự biến dạng ba trục bền thì 76Se mang đặc điểm bằng một tiềm năng ba trục mềm. Những kết luận này rất quan trọng cho tính toán hướng đến xác suất thích hợp với phân rã 76Ge 0νββ.
Thanh Hương tổng hợp
https://phys.org/news/2024-01-secrets-universe-neutrinoless-beta-decay.html
—————————————-
1. https://tiasang.com.vn/doi-moi-sang-tao/nghien-cuu-ve-cac-hat-ma-cuoc-tim-kiem-ve-nguon-goc-loai-nguoi/
2.https://journals.aps.org/prc/abstract/10.1103/PhysRevC.107.044314
