Majorana 뉴트리노 찾기

전문가 제언

신종 입자의 발견은 입자물리학에서 당신이 할 수 있는 가장 큰 사건이다. Higgs 보존의 발견은 그것이 스핀을 가지지 않은 최초의 기본 입자이기 때문에 매우 흥미롭다. 물리학자들은 친숙한 뉴트리노(neutrino)가 실제로 자신의 반입자인 Majorana 입자라고 부르는 신종의 실제물인지를 해결하기 위해 오랫동안 노력하였다. Majorana 뉴트리노는 왜 뉴트리노가 그렇게 가벼운지를 설명하는데 도움을 주며 우주에 왜 반물질(antimatter)보다 훨씬 많은 물질이 포함되었는지에 대한 단서를 제공할 수 있을 것이다. Majorana 뉴트리노를 드러낼 거의 유일한 실제 방법은 뉴트리노 없는 이중 β 붕괴(double- β decay) 라고 부르는 드문 핵 과정의 관찰이다. The EXO-200 Collabora- tion은 이 붕괴를 찾는 고감도기술의 결과를 발표하였다. 그 결과는 이 기술의 강력한 힘을 보여주지만 Majorana 뉴트리노를 찾으려면 아직 해야 할 일이 많다는 것을 설명한다.

 

이중 β 붕괴는 이름에서 알 수 있듯이 핵종이 동시에 두 β 붕괴를 하여 두 개의 β 입자(전자 또는 반전자)를 방출한다. 이것은 단일 β 붕괴는 더 무거운 딸핵(daughter nucleus)으로 이어지지만 두 β 붕괴는 더 가벼운 딸핵으로 이어지는 몇몇 핵종에서만 실제로 관찰할 수 있다. 입자 물리학의 표준 모델은 2 뉴트리노 이중 β 붕괴(2νββ decay)를 허용하며 동시에 두 개의 보통 β 붕괴가 일어나서 전자 2개와 반뉴트리노 2개가 방출된다. 하지만 많은 이론학자가 믿듯이 뉴트리노가 Majorana이면 어떻게 될까? 그러면 다른 종류의 붕괴도 일어날 수 있으며 한 β 붕괴로부터 방출된 반뉴트리노는 다른 β 붕괴에서 뉴트리노로 흡수될 수 있으며 핵 외부에서 본 과정은 단지 두 전자의 방출이거나 뉴트리노가 없는 이중 β 붕괴(0νββ decay)일 것이다.

저자

David Wark

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

기초과학

연도

2014

권(호)

510()

잡지명

Nature

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

224~225

분석자

박*철

분석물

• Majorana 뉴트리노 찾기.pdf [275,197 byte]

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