A tavaly indult EXO-200 (Enriched Xenon Observatory – dúsított xenon-obszervatórium) névre hallgató projektben részt vevő 80 fizikus a Kaliforniai Műszaki Egyetem (Caltech) és a Stanford Egyetem tudósainak irányításával Új-Mexikó egy sóbányájában dolgozik, hogy meghatározza a neutrínók pontos tömegét, valamint meggyőződjön arról, hogy azok saját antirészecskéjük-e.
A 800 méter mélységben elhelyezett detektorrendszer legfontosabb része egy különleges réztartály, benne 200 kilogrammnyi, a 136-os tömegszámú izotópot feldúsítva tartalmazó xenonnal. A kutatók azt remélik, hogy amennyiben létezik, képesek lesznek megfigyelni a xenon 136-os izotópjának neutrínómentes kettős béta-bomlását, amelynél a xenon két elektron kibocsátásával bomlik el. Ez a folyamat csak akkor következhet be, ha a neutrínó egyben saját antirészecskéje is.
A béta-bomlás a radioaktív sugárzás egyik formája: az atommagban a neutron protonná alakul, elektron kibocsátása közben. “Közönséges” kettős béta-bomlásnál, amelyet 1986-ban regisztráltak először, az instabil atommag két neutronja két protonná alakul át, két elektront és két antineutrínót kibocsátva.
“Régóta kutatjuk, hogy létezik-e neutrínómentes kettős béta-bomlás, amennyiben valakinek sikerülne megfigyelni, segítene megérteni a világegyetem legnagyobb rejtélyei közül néhányat, például azt, hogy miért több az anyag, mint az antianyag” – magyarázta Petr Vogel, a Caltech fizikusa, a kutatócsoport tagja.
Az első kísérletek során nem sikerült észlelni a különleges folyamatot, a neutrínó egyelőre ugyanúgy viselkedik, mint más részecskék
Tíz évvel ezelőtt az úgynevezett Heidelberg-Moszkva együttműködés keretében a kutatók bejelentették, hogy germánium 76 izotóppal sikerült megfigyelni a neutrínómentes kettős béta-bomlást. Az EXO-200 projekt résztvevői viszont hangsúlyozzák, hogy új adataik fényében aligha lehetnek helytállóak a korábbi kísérleti eredmények.
A neutrínó a könnyű elemi részecskék egyik fajtája; elektromos töltése nincs, semleges, emiatt elektromágneses kölcsönhatásban sem vesz részt. Ez a magyarázata annak, hogy a neutrínó rendkívül “közömbös” az anyaggal szemben, igen kicsi a kölcsönhatás (ütközési hatás), ennél fogva egy fényév vastagságú ólomfalon a neutrínóknak közel fele haladna át.
