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Physikalische Gesellschaft Zürich
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Prof. Dr. Laura Baudis
Universität Zürich

Suche nach dem neutrinolosen Doppelbetazerfall und das GERDA Experiment am Gran Sasso Untergrundlabor

Donnerstag 10. April 2008, um 19:30 Uhr
ETH Hauptgebäude Hörsaal HG F5, Rämistrasse 101

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Das GERDA-Experiment zur Suche nach neutrinolosem Doppelbetazerfall wird am Gran Sasso-Labor in Italien aufgebaut.

Die Frage nach der absoluten Masse der Neutrinos ist sowohl für die Kosmologie als auch für die Teilchenphysik jenseits des Standardmodells relevant.

Falls Neutrinos Majorana-Teilchen sind, d.h. ihre eigenen Antiteilchen, könnte die Beobachtung des neutrinolosen Doppelbetazerfalls wichtige Informationen zur Bestimmung der Neutrinomassen-Matrix liefern.

Der extrem seltene Kernzerfall wandelt zwei Neutronen in zwei Protonen und zwei Elektronen, ohne Aussendung von Neutrinos, um. Dabei muss das rechtshändige Antineutrino, das am ersten Vertex emittiert wird, als linkshändiges Neutrino am zweiten Vertex absorbiert werden. Der Prozess würde die Leptonenzahlerhaltung verletzen, und ist somit im Standardmodell verboten.

GERDA (Germanium Detector Array) ist ein neues Experiment, das nach dem neutrinolosen Doppelbetazerfall in angereicherten 76-Ge-Detektoren suchen wird. In der ersten Phase werden etwa 20 kg Ge-Detektoren in flüssigen Argon betrieben. Das Argon dient sowohl als Kühlmedium als auch als Abschirmung gegenüber der Radioaktivität der Umgebung.

Das Ziel ist, den extrem niedrigen Untergrund von 0.01 Ereignisse/kg/d/keV im relevanten Energiebereich zu ereichen, und somit die Halbwertszeit des Zerfalls bis zu 2.2x10?25 Jahren zu testen.

Das GERDA Experiment wird zur Zeit am Gran Sasso Untegrundlabor in den italienischen Abruzzen aufgebaut. Nach einer Einführung in die Physik des neutrinolosen Doppelbetazerfalls, wird das GERDA Experiment im Detail vorgestellt. Der gegenwärtige Status, sowie die Pläne für eine zweite, empfindlichere Phase, werden besprochen.

Web: www.physik.unizh.ch/~lbaudis/index.html

Zu dieser Veranstaltungen sind weiterführende Dokumente verfügbar

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