ของนิวตริโนเลส นิวตรอนเป็นอนุภาคที่ไม่เสถียรอย่างน่าประหลาดใจ โดยพิจารณาว่ามีมวลประมาณครึ่งหนึ่งของสสารธรรมดาทั้งหมด เมื่อถูกจำกัดอยู่ภายในนิวเคลียสที่เสถียร นิวตรอนสามารถดำรงอยู่ได้ตลอดไป อย่างไรก็ตาม ภายนอกนิวเคลียส นิวตรอนอิสระจะอยู่ได้ประมาณ 10 นาทีก่อนที่จะสลายตัวด้วยวิธีการสลายตัวแบบบีตา
เมื่อนิวตรอนสลายตัวในนิวเคลียสที่ไม่เสถียร อนุภาคจะเปลี่ยนรูปเป็น
โปรตอนในขณะที่อิเล็กตรอนและแอนตินิวตริโนหนีออกจากที่เกิดเหตุ ผลลัพธ์ของการสลายตัวของบีตาแต่ละครั้งคืออะตอมที่มีนิวเคลียสซึ่งมีโปรตอนมากกว่าที่เคยเป็นมาหนึ่งตัว นี่คือการเล่นแร่แปรธาตุที่ถูกต้องตามกฎหมาย – คุณจะได้องค์ประกอบที่แตกต่างออกไป ตัวอย่างเช่น รูปกัมมันตภาพรังสีของไฮโดรเจนที่เรียกว่าทริเทียมจะเปลี่ยนเป็นฮีเลียม
โดยปกติแล้ว การสลายตัวของบีตาเพียงครั้งเดียวทำให้นิวตรอนมีสถานะที่มีพลังงานน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม “ในบางไอโซโทป การสลายตัวแบบเบต้าเดี่ยวแบบปกติเป็นสิ่งต้องห้าม มันจะละเมิด [กฎ] การอนุรักษ์พลังงาน” Gratta กล่าว “นั่นเปิดโอกาสของการสลายตัวด้วยวิธีอื่นที่ไม่ละเมิดการอนุรักษ์พลังงาน และนั่นคือดับเบิ้ลเบต้า”
แบบจำลองมาตรฐานคาดการณ์ประเภทของการสลายตัวแบบดับเบิ้ลเบตา
ซึ่งนิวตรอนสองตัวสลายตัวพร้อมกัน ในขณะที่มีการปล่อยอิเล็กตรอนสองตัวและแอนตินิวตริโนสองตัว ในการค้นพบครั้งสำคัญในปี 1987 เอลเลียตและนักฟิสิกส์คนอื่นๆ ที่นำโดย Michael K. Moe จาก University of California, Irvine พบตัวอย่างของการสลายตัวแบบ double-beta (SN: 9/5/87, p. 148) มีโอกาส 50 เปอร์เซ็นต์ที่นิวเคลียสใดๆ ในตัวอย่างที่กำหนดจะเกิดการสลายตัวเช่นนี้ใน 10 20ปี ซึ่งเป็นครึ่งชีวิตของการสลายตัว จอห์น เอฟ. วิลเคอร์สันจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในซีแอตเติลกล่าวว่า
ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1930 นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี Ettore Majorana ได้ตั้งสมมุติฐานถึงลักษณะที่แปลกประหลาดของนิวตริโนที่บ่งบอกว่ามีการสลายตัวแบบดับเบิ้ลเบตาประเภทที่สอง เพื่อนร่วมงานผู้สันโดษของ Enrico Fermi, Majorana เสียชีวิตตั้งแต่อายุยังน้อยภายใต้สถานการณ์ลึกลับ
ในขณะที่อนุภาคมูลฐานส่วนใหญ่มีอนุภาคปฏิสสารที่สอดคล้องกัน แต่ Majorana รุ่นเยาว์เสนอว่านิวตริโนเป็นอนุภาคปฏิปักษ์ของมันเอง ข้อเสนอนี้เปิดโอกาสที่นิวตรอนสองตัวอาจสลายตัวเพื่อให้แอนตินิวตริโนที่ปล่อยออกมาโดยอีกตัวหนึ่งถูกดูดซับโดยทันที นิวตรอนทั้งสองจะแตกตัวพร้อมๆ กัน โดยที่นิวเคลียสไม่ปล่อยแอนตินิวตริโนใดๆ ออกมา ดังนั้นชื่อของการสลายตัวจึงเป็นส่วนหนึ่งของชื่อ “ไร้นิวตริโน”
เช่นเดียวกับกระต่ายของนักมายากล “[แอนตินิวตริโน] ปรากฏขึ้นแล้วหายไปในหมวก” Xavier Sarazin จาก University of Paris-South ใน Orsay ประเทศฝรั่งเศสกล่าว
Sarazin และเพื่อนร่วมงานกำลังค้นหาสัญญาณของการสลายตัวในการทดลองใต้เทือกเขา French Alps
แม้แต่ในสมัยของ Majorana นักวิทยาศาสตร์ก็ยอมรับว่ากลลวงนี้จะขึ้นอยู่กับนิวตริโนที่มีมวลอยู่บ้าง ตราบเท่าที่แบบจำลองมาตรฐานไม่มีข้อโต้แย้งในการยืนยันว่านิวตริโนไม่มีมวล การค้นหาการสลายตัวแบบดับเบิ้ลบีตาแบบนิวตริโนที่ไร้นิวตริโนถือเป็นระยะเวลาที่ยาวนานมาก ตอนนี้ จากการทดลองการสั่นและนัยของมวลนิวตริโน นักวิทยาศาสตร์หลายคนพบว่าความเป็นไปได้ของการสลายตัวดังกล่าวมีเหตุผลมากกว่า
หากมีการสลายตัวแบบดับเบิ้ลบีตาแบบไม่ใช้นิวตริโน จะเกิดขึ้นได้ยากกว่าการสลายตัวแบบดับเบิ้ลเบตาประเภทอื่นมาก นักวิจัยได้กำหนดขีดจำกัดที่เข้มงวดที่สุดกับการทดลองสองครั้งที่เอลเลียตเรียกว่า “มงกุฎเพชรแห่งท้องทุ่ง” หนึ่งในการศึกษาเหล่านี้ เสร็จสิ้นในอุโมงค์ในสเปน สังเกตพบไอโซโทปเจอร์เมเนียม-76 หนัก 6 กิโลกรัม ในขณะที่อีกงานหนึ่งเรียกว่าความร่วมมือระหว่างไฮเดลเบิร์ก-มอสโก มุ่งศึกษาไอโซโทปเดียวกันนั้นประมาณ 11 กิโลกรัม
การทดลองเหล่านั้นแสดงให้เห็นว่าครึ่งชีวิตที่เกี่ยวข้องกับการสลายตัวนี้ต้องเกิน 10 24ปี นั่นเป็นช่วงเวลาที่ยาวนานถึงขนาดที่ว่าหากหนึ่งวินาทีเทียบเท่ากับอายุของเอกภพ นาฬิกาที่เดินออกจากวินาทีอันเป็นนิรันดร์เหล่านั้นก็จะเดินต่อไปนานกว่า 3 ล้านปี
Credit : สล็อตเว็บตรง
