Debe Beta Menos caries poner un límite superior a la masa de un neutrino?

Question

Beta menos caries emite un electrón con un rango de energías. Dentro del núcleo, el siguiente que está sucediendo: $n\rightarrow p+e^-+\bar{v}_e$. Para esta reacción, a ser posible, por el número leptónico de conservación, el neutrino debe estar presente. Desde este neutrino cuentas para el rango de energías de electrones, no puede esto ser utilizado en una limitación de la masa de los neutrinos?

Para el máximo de energía de los electrones, el neutrino no tendrá la energía cinética, y sólo su energía en masa, $mc^2$. Así que, ¿cómo es que este principio no ha sido utilizada en la puesta de límites en la masa del neutrino-energías; no debe ser un problema en algún lugar?

Answer 1

Esto se ha intentado, sin embargo, la energía liberada en un neutrón, la caries es una sombra debajo de un MeV y el neutrino masas son, probablemente, por debajo de $0.1$ eV. La energía de los neutrones caries, simplemente no puede ser medido con la suficiente precisión para determinar la masa del neutrino.

El más cercano estimación yo kmow de se reporta en el Neutrino límite de masa de tritio de la desintegración beta por E. W. Otten, C. Weinheimer, pero su estimación es $m(\nu_e)\lt 2$ eV, por lo que es una manera justa de la espera de la misa.

Answer 2

Aquí está la KATRIN experimento:

El KArlsruhe Tritio Neutrino (KATRIN) experimento, que actualmente está siendo montada en el Laboratorio de Tritio Karlsruhe en el KIT de Campus Norte del sitio, se encargará de investigar el más importante tema abierto en la física de neutrinos:

¿Cuál es el absoluto de la escala de masas de los neutrinos?

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Predecesor experimentos en Maguncia y Troitsky fueron capaces de nombrar a un límite superior a la de los electrones anti-neutrino masa de 2,3 eV/c^2. KATRIN, utilizando la misma técnica de medición, ya sea para mejorar este límite por un orden de magnitud abajo a 0.2 eV/c^2 (90% CL) o descubrir la masa real, si es mayor de 0,35 eV/c^2. Esto requiere una mejora de dos órdenes de magnitud con respecto a la clave de los parámetros experimentales.KATRIN medidas de la masa del neutrino en un modelo independiente de la forma a través de ultra alta precisión de las mediciones de la cinemática de los electrones de la desintegración beta. Para detectar los sutiles efectos de una enorme neutrino en la cinemática de la beta de electrones requiere por un lado la disposición de un fuerte gaseoso sin ventanas Tritio fuente con conocidas propiedades y control de la precisión. Por otro lado, se requiere de un espectrómetro de alta resolución (MAC-E filtro) de gran diámetro (10 m) para analizar precisamente las energías de electrones de la fuente. Todos los componentes principales están en construcción o ya en el lugar y en la fase de puesta en marcha.

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Como muchos de ultra-precisión de los experimentos de KATRIN empuja estado del arte de las tecnologías a sus fronteras. Su amplio espectro de la física y la ingeniería, variando por ejemplo, desde el molecular, la física nuclear, la física, o de la criogenia sobre el vacío de la ingeniería a la ciencia de los materiales, hace que el toque especial y la fascinación de un experimento.

desde el artículo de la wikipedia

El experimento se inició la ejecución de pruebas en octubre de 2016, con las medidas programadas en el 2017.

Answer 3

Su idea es correcta. Sin embargo, tyical liberación de energía en la desintegración beta son del orden de los MeV, mientras que el neutrino masas están en el rango de un eV o así. Experimentos actuales no son lo suficientemente sensibles como para dar un valor definido de la masa del neutrino, pero que producen límites superiores. Los mejores datos hasta el momento, la combinación de la Minz y Troitsky experimentos (el uso de Tritio de la desintegración beta), conduce a un límite superior de $2~\text{eV}$ (véase la partícula libro de datos, http://pdg.lbl.gov/2016/listings/rpp2016-list-neutrino-prop.pdfen la página 4).

KATRIN (https://www.katrin.kit.edu/) es un nuevo experimento, actualmente, se está formando y supone para iniciar la medición de este año, que tiene como objetivo mejorar la sensibilidad por un factor de diez, a $0.2~\text{eV}$. (Tenga en cuenta que a partir de las oscilaciones de neutrinos, un neutrino de la masa debe ser de al menos $0.04~\text{eV}$.)