Фінські фізики виміряли найменшу частинку Всесвіту

Дослідження з розпаду ізомеру срібла-110 відкриває перспективний шлях до вимірювання маси антинейтрино. Нові дані можуть суттєво вплинути на майбутні дослідження у галузі нейтринної фізики.

Нейтрино та антинейтрино — це елементарні частинки з ненульовою, але досі точно невідомою масою. Останні високоточні вимірювання атомних мас, проведені у Фінляндії, свідчать, що бета-розпад ізомеру срібла-110 може стати ефективним способом визначення маси електронного антинейтрино. Дослідники зазначають, що це справжній прорив, адже маса антинейтрино надзвичайно мала й майже не впливає на енергетичний спектр бета-розпаду.

Дослідження було частиною докторського дослідницького проекту дослідника Юні Руотсалайнен. Фото: Університет Ювяскюля

Команда з Університету Ювяскюля виявила, що ізомер срібла-110 з періодом напіврозпаду близько 250 днів здатен переходити у збуджені стани ядра кадмію-110 через дозволений бета-розпад з надзвичайно низьким Q‑значенням (енергія розпаду). Виміряна енергія розпаду — 405(135) еВ — є найнижчою з усіх дозволених бета-розпадів, відомих сьогодні. Такий малий Q дозволяє сподіватися, що вплив маси антинейтрино стане більш помітним.

Розрахунки показали, що приблизно три з кожного мільйона розпадів ізомеру відбуваються саме цим шляхом. Попри малу ймовірність, тривалий період напіврозпаду ізомеру дозволяє накопичити достатню кількість подій для подальших експериментів.

Дослідники планують продовжити роботу над вивченням інших ізомерних бета-розпадів, що можуть бути корисними для визначення маси нейтрино. Отримані результати вказують, що навіть стабільні або майже стабільні ізотопи можуть стати важливими для сучасної фізики.