Двойной бета-распад

Работы по исследованию 2бета-распада и, в первую очередь, поиск его безнейтринных мод, рассматриваются как потенциальный источник уникальной физической информации. Обнаружение безнейтринного 2beta0nu- распада означает нарушение закона сохранения лептонного заряда, требует чтобы нейтрино было майорановской частицей, имело отличную от нуля массу покоя, и, возможно, частично взаимодействовало через правые токи. Распад с испусканием майорона (2beta0nu,chi-распад) не сохраняет лептонный заряд, а также нарушает глобальную B-L-симметрию (сохранение разности между числом барионов и лептонов).

В 1988 году в ИТЭФ была запущена первая в мире установке с полупроводниковыми Ge-детекторами из обогащённого германия, предназначенная для исследования 2beta-распада Ge76. Общая масса трёх детекторов (85% Ge76) составляла около 1,5 кг. Чувствительность эксперимента, по сравнению с аналогичными установками, использовавшими детекторы из природного Ge, была таким образом увеличена на два порядка. Это позволило впервые наблюдать 2beta2nu-распад ядер Ge76, и установить наиболее высокие для того времени пределы для распада по безнейтринным каналам, T1/2>=1.3*10**24 лет для 2beta0nu-моды, и T1/2>=10**22 лет для 2beta-распада с испусканием майорона (последний результат остаётся одним из наиболее точных и сегодня).

В настоящее время группа работников ИТЭФ продолжает исследование 2beta- распада Ge76 в составе Международной коллаборации IGEX (Россия, Армения, Испания, США). Измерения проводятся с несколькими Ge детекторами, изготовленными из обогащённого германия, массой 2 кг каждый. Достигнутая к настоящему времени точность измерений для 2beta0nu-моды (T1/2>=1.6*10**25 лет) позволила установить ограничение на величину майорановской массы нейтрино на уровне {m(nu0)}<(0.3-1.4)эв.