डबल बीटा क्षय: Difference between revisions
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यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि क्या न्यूट्रिनो एक मेजराना कण है, और, संबंधित रूप से, क्या न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय प्रकृति में | यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि क्या न्यूट्रिनो एक मेजराना कण है, और, संबंधित रूप से, क्या न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय प्रकृति में उपस्थित है।<ref name="Barabash2011"> | ||
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प्राय 1960 के माध्यम से रेडियोमेट्रिक प्रयोगों ने नकारात्मक परिणाम या झूठे सकारात्मक परिणाम दिए, पश्चात के प्रयोगों से इसकी पुष्टि नहीं हुई। 1950 में, पहली बार दोहरा बीटा {{SimpleNuclide|link=yes|Tellurium|130}} के आधे जीवन का क्षय करता है भू-रासायनिक विधियों द्वारा 1.4 × 1021 वर्ष मापा गया था,<ref> | |||
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|doi=10.1103/PhysRev.78.822.2 | |doi=10.1103/PhysRev.78.822.2 | ||
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</ref> यथोचित रूप से आधुनिक मूल्य के काफी करीब। इसमें क्षय द्वारा उत्पादित [[क्सीनन]] के खनिजों में एकाग्रता का पता लगाना | </ref> यथोचित रूप से आधुनिक मूल्य के काफी करीब। इसमें क्षय द्वारा उत्पादित [[क्सीनन]] के खनिजों में एकाग्रता का पता लगाना सम्मलित था। | ||
1956 में, कमजोर अंतःक्रियाओं की V-A प्रकृति स्थापित होने के | 1956 में, कमजोर अंतःक्रियाओं की V-A प्रकृति स्थापित होने के पश्चात, यह स्पष्ट हो गया कि न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय का आधा जीवन सामान्य दोहरा बीटा क्षय से काफी अधिक होगा। 1960-1970 के दशक में प्रयोगात्मक तकनीकों में महत्वपूर्ण प्रगति के अतिरिक्त, 1980 के दशक तक प्रयोगशाला में दोहरा बीटा क्षय नहीं देखा गया था। प्रयोग केवल आधे जीवन के लिए निचली सीमा स्थापित करने में सक्षम थे - प्राय {{10^|21}} वर्ष। उसी समय, भू-रासायनिक प्रयोगों ने {{SimpleNuclide|link=yes|Selenium|82}} से {{SimpleNuclide|link=yes|Tellurium|128}} के दोहरे बीटा क्षय का पता लगाया।<ref name="Barabash2011" /> | ||
दोहरा बीटा क्षय पहली बार 1987 में {{SimpleNuclide|link=yes|Selenium|82}} में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में [[माइकल मो]] के समूह द्वारा एक प्रयोगशाला में देखा गया था। <ref> | दोहरा बीटा क्षय पहली बार 1987 में {{SimpleNuclide|link=yes|Selenium|82}} में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में [[माइकल मो]] के समूह द्वारा एक प्रयोगशाला में देखा गया था। <ref> | ||
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तब से, कई प्रयोगों ने अन्य समस्थानिकों में सामान्य दोहरा बीटा क्षय देखा है। उन प्रयोगों में से किसी ने भी न्यूट्रिनोलेस प्रक्रिया के लिए सकारात्मक परिणाम नहीं दिए हैं, जिससे आधे जीवन की निचली सीमा | तब से, कई प्रयोगों ने अन्य समस्थानिकों में सामान्य दोहरा बीटा क्षय देखा है। उन प्रयोगों में से किसी ने भी न्यूट्रिनोलेस प्रक्रिया के लिए सकारात्मक परिणाम नहीं दिए हैं, जिससे आधे जीवन की निचली सीमा प्राय {{10^|25}} वर्ष हो गई है। 1990 के दशक के समय भू-रासायनिक प्रयोग जारी रहे, जिससे कई समस्थानिकों के लिए सकारात्मक परिणाम प्राप्त हुए।<ref name="Barabash2011" />दोहरा बीटा क्षय दुर्लभ ज्ञात प्रकार का रेडियोधर्मी क्षय है; 2019 तक यह केवल 14 समस्थानिकों में देखा गया है ({{SimpleNuclide|link=yes|Barium|130}} में [[डबल इलेक्ट्रॉन कैप्चर|दोहरा इलेक्ट्रॉन कैप्चर]] सहित {{SimpleNuclide|link=yes|Barium|130}} 2001,{{SimpleNuclide|link=yes|Krypton|78}} में देखा गया, 2013 और {{SimpleNuclide|link=yes|Xenon|124}} में मनाया गया, 2019 में देखा गया), और सभी का जीवनकाल औसत {{10^|18}} वर्ष अधिक है।<ref name="Barabash2011" /> | ||
== साधारण दोहरा बीटा क्षय == | == साधारण दोहरा बीटा क्षय == | ||
एक विशिष्ट दोहरे बीटा क्षय में, नाभिक में दो न्यूट्रॉन प्रोटॉन में परिवर्तित हो जाते हैं, और दो इलेक्ट्रॉन और दो [[इलेक्ट्रॉन एंटीन्यूट्रिनो]] उत्सर्जित होते हैं। प्रक्रिया को एक साथ दो [[बीटा माइनस क्षय]] के रूप में सोचा जा सकता है। (दोहरा) बीटा क्षय संभव होने के लिए, अंतिम नाभिक में मूल नाभिक की तुलना में अधिक बाध्यकारी ऊर्जा होनी चाहिए। कुछ नाभिकों के लिए, जैसे [[जर्मेनियम-76]], [[आइसोबार (न्यूक्लाइड)]] एक परमाणु संख्या अधिक ([[आर्सेनिक - 76]]) में एक छोटी बाध्यकारी ऊर्जा होती है, जो एकल बीटा क्षय को रोकती है। | एक विशिष्ट दोहरे बीटा क्षय में, नाभिक में दो न्यूट्रॉन प्रोटॉन में परिवर्तित हो जाते हैं, और दो इलेक्ट्रॉन और दो [[इलेक्ट्रॉन एंटीन्यूट्रिनो]] उत्सर्जित होते हैं। प्रक्रिया को एक साथ दो [[बीटा माइनस क्षय]] के रूप में सोचा जा सकता है। (दोहरा) बीटा क्षय संभव होने के लिए, अंतिम नाभिक में मूल नाभिक की तुलना में अधिक बाध्यकारी ऊर्जा होनी चाहिए। कुछ नाभिकों के लिए, जैसे [[जर्मेनियम-76]], [[आइसोबार (न्यूक्लाइड)]] एक परमाणु संख्या अधिक ([[आर्सेनिक - 76]]) में एक छोटी बाध्यकारी ऊर्जा होती है, जो एकल बीटा क्षय को रोकती है। चूंकि, परमाणु संख्या दो उच्च, [[सेलेनियम -76]] के साथ आइसोबार में एक बड़ी बाध्यकारी ऊर्जा होती है, इसलिए दोहरा बीटा क्षय की अनुमति है। | ||
फर्मी के सुनहरे नियम का उपयोग करके बीटा उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के समान दो इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की गणना की जा सकती है। | फर्मी के सुनहरे नियम का उपयोग करके बीटा उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के समान दो इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की गणना की जा सकती है। | ||
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=== ज्ञात दोहरा बीटा क्षय समस्थानिक === | === ज्ञात दोहरा बीटा क्षय समस्थानिक === | ||
दोहरे बीटा क्षय में सक्षम 35 प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक हैं।<ref name="Tretyak2002"/> व्यवहार में, क्षय तब देखा जा सकता है जब ऊर्जा संरक्षण द्वारा एकल बीटा क्षय को प्रतिबंधित किया जाता है। यह एक [[सम और विषम परमाणु नाभिक]] वाले तत्वों के लिए होता है, जो [[स्पिन (भौतिकी)]] -युग्मन के कारण अधिक स्थिर होते हैं। जब एकल बीटा क्षय या अल्फा क्षय भी होता है, तो दोहरा बीटा क्षय दर | दोहरे बीटा क्षय में सक्षम 35 प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक हैं।<ref name="Tretyak2002"/> व्यवहार में, क्षय तब देखा जा सकता है जब ऊर्जा संरक्षण द्वारा एकल बीटा क्षय को प्रतिबंधित किया जाता है। यह एक [[सम और विषम परमाणु नाभिक]] वाले तत्वों के लिए होता है, जो [[स्पिन (भौतिकी)]] -युग्मन के कारण अधिक स्थिर होते हैं। जब एकल बीटा क्षय या अल्फा क्षय भी होता है, तो दोहरा बीटा क्षय दर सामान्यतः देखने के लिए बहुत कम होती है। हालाँकि, {{SimpleNuclide|link=yes|Uranium|238}} का दोहरा बीटा क्षय (एक अल्फा उत्सर्जक भी) को रेडियोरासायनिक रूप से मापा गया है। दो अन्य न्यूक्लाइड जिनमें दोहरा बीटा क्षय देखा गया है, {{SimpleNuclide|link=yes|Calcium|48}} और {{SimpleNuclide|link=yes|Zirconium|96}}, , सैद्धांतिक रूप से एकल बीटा क्षय भी हो सकता है, लेकिन यह क्षय अत्यंत दबा हुआ है और कभी नहीं देखा गया है। | ||
प्रायोगिक तौर पर चौदह समस्थानिकों को दो-न्यूट्रिनो दोहरा बीटा क्षय (β<sup>–</sup>β<sup>–</sup>) या दोहरे इलेक्ट्रॉन कैप्चर (εε) से गुजरते हुए देखा गया है।<ref name="Patrignani2016">{{Cite journal | प्रायोगिक तौर पर चौदह समस्थानिकों को दो-न्यूट्रिनो दोहरा बीटा क्षय (β<sup>–</sup>β<sup>–</sup>) या दोहरे इलेक्ट्रॉन कैप्चर (εε) से गुजरते हुए देखा गया है।<ref name="Patrignani2016">{{Cite journal | ||
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|s2cid=125766528 | |s2cid=125766528 | ||
|url=http://inspirehep.net/record/1489868/files/openaccess_cpc_40_10_100001.pdf | |url=http://inspirehep.net/record/1489868/files/openaccess_cpc_40_10_100001.pdf | ||
}} See p. 768</ref> नीचे दी गई तालिका में <sup>124</sup>Xe (जिसके लिए दोहरा इलेक्ट्रॉन कैप्चर पहली बार 2019 में देखा गया था) को छोड़कर, दिसंबर 2016 तक नवीनतम प्रयोगात्मक रूप से मापे गए आधे जीवन वाले न्यूक्लाइड | }} See p. 768</ref> नीचे दी गई तालिका में <sup>124</sup>Xe (जिसके लिए दोहरा इलेक्ट्रॉन कैप्चर पहली बार 2019 में देखा गया था) को छोड़कर, दिसंबर 2016 तक नवीनतम प्रयोगात्मक रूप से मापे गए आधे जीवन वाले न्यूक्लाइड सम्मलित हैं। जहाँ दो अनिश्चितताएँ निर्दिष्ट हैं, पहली सांख्यिकीय अनिश्चितता है और दूसरी व्यवस्थित है। | ||
{| class="wikitable" style="text-align:center;" | {| class="wikitable" style="text-align:center;" | ||
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समस्थानिकों में दोहरे बीटा क्षय की खोज जो महत्वपूर्ण रूप से अधिक प्रायोगिक चुनौतियाँ पेश करती हैं। ऐसा ही एक समस्थानिक {{SimpleNuclide|link=yes|Xenon|134}} है।<ref>{{cite journal|arxiv=1704.05042|title=Searches for Double Beta Decay of <sup>134</sup>Xe with EXO-200|collaboration=EXO-200 Collaboration|first1=J. B.|last1=Albert|s2cid=28537166|display-authors=etal|date=3 November 2017|journal=Physical Review D|volume=96|issue=9|pages=092001|doi=10.1103/PhysRevD.96.092001|bibcode=2017PhRvD..96i2001A}}</ref> | समस्थानिकों में दोहरे बीटा क्षय की खोज जो महत्वपूर्ण रूप से अधिक प्रायोगिक चुनौतियाँ पेश करती हैं। ऐसा ही एक समस्थानिक {{SimpleNuclide|link=yes|Xenon|134}} है।<ref>{{cite journal|arxiv=1704.05042|title=Searches for Double Beta Decay of <sup>134</sup>Xe with EXO-200|collaboration=EXO-200 Collaboration|first1=J. B.|last1=Albert|s2cid=28537166|display-authors=etal|date=3 November 2017|journal=Physical Review D|volume=96|issue=9|pages=092001|doi=10.1103/PhysRevD.96.092001|bibcode=2017PhRvD..96i2001A}}</ref> | ||
''A'' ≤ 260 के साथ निम्नलिखित ज्ञात बीटा-स्थिर (या | ''A'' ≤ 260 के साथ निम्नलिखित ज्ञात बीटा-स्थिर (या प्राय बीटा-स्थिर) न्यूक्लाइड्स सैद्धांतिक रूप से दोहरे बीटा क्षय के लिए सक्षम हैं, जहां लाल समस्थानिक हैं जिनकी दोहरी-बीटा दर को प्रयोगात्मक रूप से मापा जाता है और काला अभी तक प्रयोगात्मक रूप से मापा नहीं गया है: जैसा, <sup>46</sup>Ca, <sup>48</sup>Ca, <sup>70</sup>Zn, <sup>76</sup>Ge, <sup>80</sup>Se, <sup>82</sup>Se, <sup>86</sup>Kr, <sup>94</sup>Zr, <sup>96</sup>Zr, <sup>98</sup>Mo, <sup>100</sup>Mo, <sup>104</sup>Ru, <sup>110</sup>Pd, <sup>114</sup>Cd, <sup>116</sup>Cd, <sup>122</sup>Sn, <sup>124</sup>Sn, <sup>128</sup>Te, <sup>130</sup>Te, <sup>134</sup>Xe, <sup>136</sup>Xe, <sup>142</sup>Ce, <sup>146</sup>Nd, <sup>148</sup>Nd, <sup>150</sup>Nd, <sup>154</sup>Sm, <sup>160</sup>Gd, <sup>170</sup>Er, <sup>176</sup>Yb, <sup>186</sup>W, <sup>192</sup>Os, <sup>198</sup>Pt, <sup>204</sup>Hg, <sup>216</sup>Po, <sup>220</sup>Rn, <sup>222</sup>Rn, <sup>226</sup>Ra, <sup>232</sup>Th, <sup>238</sup>U, <sup>244</sup>Pu, <sup>248</sup>Cm, <sup>254</sup>Cf, <sup>256</sup>Cf, और <sup>260</sup>Fm.<sup><sup>।<ref name="Tretyak2002">{{Cite journal | ||
|last1=Tretyak |first1=V.I. | |last1=Tretyak |first1=V.I. | ||
|last2=Zdesenko |first2=Yu.G. | |last2=Zdesenko |first2=Yu.G. | ||
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''A'' ≤ 260 के साथ निम्नलिखित ज्ञात बीटा-स्थिर (या | ''A'' ≤ 260 के साथ निम्नलिखित ज्ञात बीटा-स्थिर (या प्राय बीटा-स्थिर) न्यूक्लाइड्स सैद्धांतिक रूप से दोहरे इलेक्ट्रॉन कैप्चर करने में सक्षम हैं, जहां लाल समस्थानिक होते हैं जिनकी दोहरा-इलेक्ट्रॉन कैप्चर दर मापी जाती है और काला अभी तक प्रयोगात्मक रूप से मापा नहीं जाता है: जैसा, Ar, <sup>40</sup>Ca, <sup>50</sup>Cr, <sup>54</sup>Fe, <sup>58</sup>Ni, <sup>64</sup>Zn, <sup>74</sup>Se, <sup>78</sup>Kr, <sup>84</sup>Sr, <sup>92</sup>Mo, <sup>96</sup>Ru, <sup>102</sup>Pd, <sup>106</sup>Cd, <sup>108</sup>Cd, <sup>112</sup>Sn, <sup>120</sup>Te, <sup>124</sup>Xe, <sup>126</sup>Xe, <sup>130</sup>Ba, <sup>132</sup>Ba, <sup>136</sup>Ce, <sup>138</sup>Ce, <sup>144</sup>Sm, <sup>148</sup>Gd, <sup>150</sup>Gd, <sup>152</sup>Gd, <sup>154</sup>Dy, <sup>156</sup>Dy, <sup>158</sup>Dy, <sup>162</sup>Er, <sup>164</sup>Er, <sup>168</sup>Yb, <sup>174</sup>Hf, <sup>180</sup>W, <sup>184</sup>Os, <sup>190</sup>Pt, <sup>196</sup>Hg, <sup>212</sup>Rn, <sup>214</sup>Rn, <sup>218</sup>Ra, <sup>224</sup>Th, <sup>230</sup>U, <sup>236</sup>Pu, <sup>242</sup>Cm, <sup>252</sup>Fm, और <sup>258</sup>No. | ||
== न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय == | == न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय == | ||
{{Main|न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय}} | {{Main|न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय}} | ||
[[Image:Double beta decay feynman.svg|thumb|250px|right|न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय का [[फेनमैन आरेख]], जिसमें दो न्यूट्रॉन दो प्रोटॉन का क्षय करते हैं। इस प्रक्रिया में केवल उत्सर्जित उत्पाद दो इलेक्ट्रॉन हैं, जो तब हो सकते हैं जब न्यूट्रिनो और एंटीन्यूट्रिनो एक ही कण ( | [[Image:Double beta decay feynman.svg|thumb|250px|right|न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय का [[फेनमैन आरेख]], जिसमें दो न्यूट्रॉन दो प्रोटॉन का क्षय करते हैं। इस प्रक्रिया में केवल उत्सर्जित उत्पाद दो इलेक्ट्रॉन हैं, जो तब हो सकते हैं जब न्यूट्रिनो और एंटीन्यूट्रिनो एक ही कण (अर्थात मेजराना न्यूट्रिनो) हों, इसलिए एक ही न्यूट्रिनो को नाभिक के भीतर उत्सर्जित और अवशोषित किया जा सकता है। पारंपरिक दोहरे बीटा क्षय में, दो एंटीन्यूट्रिनो - प्रत्येक डब्ल्यू शीर्ष से उत्पन्न होने वाले - दो इलेक्ट्रॉनों के अतिरिक्त, नाभिक से उत्सर्जित होते हैं। न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय का पता लगाना इस प्रकार एक संवेदनशील परीक्षण है कि न्यूट्रिनो मेजराना कण हैं या नहीं।]]यदि न्यूट्रिनो एक [[मेजराना फर्मियन]] है (अर्थात, एंटीन्यूट्रिनो और न्यूट्रिनो वास्तव में एक ही कण हैं), और कम से कम एक प्रकार के न्यूट्रिनो में गैर-शून्य द्रव्यमान होता है (जिसे [[न्यूट्रिनो दोलन]] प्रयोगों द्वारा स्थापित किया गया है), तो यह संभव है न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय होने के लिए। न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय एक [[लिप्टन संख्या]] का उल्लंघन करने वाली प्रक्रिया है। सबसे सरल सैद्धांतिक उपचार में, प्रकाश न्यूट्रिनो एक्सचेंज के रूप में जाना जाता है, एक न्यूक्लियॉन दूसरे न्यूक्लियॉन द्वारा उत्सर्जित न्यूट्रिनो को अवशोषित करता है। बदले हुए न्यूट्रिनो [[आभासी कण]] होते हैं। | ||
अंतिम स्थिति में केवल दो इलेक्ट्रॉनों के साथ, इलेक्ट्रॉनों की कुल [[गति|गतिज ऊर्जा]] | अंतिम स्थिति में केवल दो इलेक्ट्रॉनों के साथ, इलेक्ट्रॉनों की कुल [[गति|गतिज ऊर्जा]] प्राय प्रारंभिक और अंतिम [[नाभिक|नाभिकों]] की बाध्यकारी ऊर्जा अंतर होगी, बाकी के लिए परमाणु पुनरावृत्ति लेखांकन के साथ। संवेग संरक्षण के कारण, इलेक्ट्रॉन सामान्यतः एक के पश्चात एक उत्सर्जित होते हैं। इस प्रक्रिया के लिए क्षय दर द्वारा दिया गया है | ||
<math display="block">\Gamma = G |M|^2 |m_{\beta \beta}|^2,</math> | <math display="block">\Gamma = G |M|^2 |m_{\beta \beta}|^2,</math> | ||
जहां ''G'' टू-बॉडी फेज-स्पेस फैक्टर है, M न्यूक्लियर मैट्रिक्स एलिमेंट है, और ''m''<sub>ββ</sub> इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो का प्रभावी मेजराना मास है। प्रकाश मेजराना न्यूट्रिनो एक्सचेंज के संदर्भ में, ''m''<sub>ββ</sub> द्वारा दिया गया है | जहां ''G'' टू-बॉडी फेज-स्पेस फैक्टर है, M न्यूक्लियर मैट्रिक्स एलिमेंट है, और ''m''<sub>ββ</sub> इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो का प्रभावी मेजराना मास है। प्रकाश मेजराना न्यूट्रिनो एक्सचेंज के संदर्भ में, ''m''<sub>ββ</sub> द्वारा दिया गया है | ||
<math display="block">m_{\beta \beta} = \sum_{i=1}^3 m_i U^2_{ei},</math> | <math display="block">m_{\beta \beta} = \sum_{i=1}^3 m_i U^2_{ei},</math> | ||
जहां ''m<sub>i</sub>'' [[न्यूट्रिनो द्रव्यमान]] हैं और ''U<sub>ei</sub>'' पोंटेकोर्वो-माकी-नाकागावा-सकता (पीएमएनएस) मैट्रिक्स के तत्व हैं। इसलिए, न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय का अवलोकन, मेजराना न्यूट्रिनो प्रकृति की पुष्टि के | जहां ''m<sub>i</sub>'' [[न्यूट्रिनो द्रव्यमान]] हैं और ''U<sub>ei</sub>'' पोंटेकोर्वो-माकी-नाकागावा-सकता (पीएमएनएस) मैट्रिक्स के तत्व हैं। इसलिए, न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय का अवलोकन, मेजराना न्यूट्रिनो प्रकृति की पुष्टि के अतिरिक्त, पीएमएनएस मैट्रिक्स में पूर्ण न्यूट्रिनो द्रव्यमान स्केल और मेजराना चरणों के बारे में जानकारी दे सकता है, नाभिक के सैद्धांतिक मॉडल के माध्यम से व्याख्या के अधीन, जो परमाणु मैट्रिक्स तत्वों और क्षय के मॉडल का निर्धारण करते हैं।<ref> | ||
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कई प्रयोगों ने न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय की खोज की है। कण भेदभाव और इलेक्ट्रॉन ट्रैकिंग करने में सक्षम कुछ प्रयोगों के साथ सबसे अच्छा प्रदर्शन करने वाले प्रयोगों में क्षयकारी समस्थानिक और निम्न पृष्ठभूमि का उच्च द्रव्यमान होता है। ब्रह्मांडीय किरणों से पृष्ठभूमि को हटाने के लिए, अधिकांश प्रयोग दुनिया भर की भूमिगत प्रयोगशालाओं में स्थित हैं। | कई प्रयोगों ने न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय की खोज की है। कण भेदभाव और इलेक्ट्रॉन ट्रैकिंग करने में सक्षम कुछ प्रयोगों के साथ सबसे अच्छा प्रदर्शन करने वाले प्रयोगों में क्षयकारी समस्थानिक और निम्न पृष्ठभूमि का उच्च द्रव्यमान होता है। ब्रह्मांडीय किरणों से पृष्ठभूमि को हटाने के लिए, अधिकांश प्रयोग दुनिया भर की भूमिगत प्रयोगशालाओं में स्थित हैं। | ||
हाल के और प्रस्तावित प्रयोगों में | हाल के और प्रस्तावित प्रयोगों में सम्मलित हैं: | ||
* पूर्ण किए गए प्रयोग: | * पूर्ण किए गए प्रयोग: | ||
** गोथर्ड टीपीसी | ** गोथर्ड टीपीसी | ||
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== उच्च क्रम एक साथ बीटा क्षय == | == उच्च क्रम एक साथ बीटा क्षय == | ||
दो से अधिक बीटा-स्थिर समदाब रेखाओं के साथ द्रव्यमान संख्या के लिए, चौगुनी बीटा क्षय और इसके व्युत्क्रम, चौगुनी इलेक्ट्रॉन कैप्चर, सबसे बड़ी ऊर्जा आधिक्य वाले समभारिकों में दोहरे बीटा क्षय के विकल्प के रूप में प्रस्तावित किए गए हैं। ये क्षय आठ नाभिकों में ऊर्जावान रूप से संभव हैं, | दो से अधिक बीटा-स्थिर समदाब रेखाओं के साथ द्रव्यमान संख्या के लिए, चौगुनी बीटा क्षय और इसके व्युत्क्रम, चौगुनी इलेक्ट्रॉन कैप्चर, सबसे बड़ी ऊर्जा आधिक्य वाले समभारिकों में दोहरे बीटा क्षय के विकल्प के रूप में प्रस्तावित किए गए हैं। ये क्षय आठ नाभिकों में ऊर्जावान रूप से संभव हैं, चूंकि एकल या दोहरे बीटा क्षय की तुलना में आंशिक आधा जीवन बहुत लंबा होने की भविष्यवाणी की जाती है; इसलिए, चौगुना बीटा क्षय देखे जाने की संभावना नहीं है। चौगुनी बीटा क्षय के लिए आठ उम्मीदवार नाभिकों में <sup>96</sup>Zr, <sup>136</sup>Xe, और <sup>150</sup>Nd सम्मलित हैं जो चौगुनी बीटा-माइनस क्षय में सक्षम हैं, और <sup>124</sup>Xe, <sup>130</sup>Ba, <sup>148</sup>Gd, और <sup>1154</sup>Dy चौगुनी बीटा-प्लस क्षय या इलेक्ट्रॉन कैप्चर करने में सक्षम हैं।सिद्धांत रूप में, इनमें से तीन नाभिकों में चौगुनी बीटा क्षय प्रयोगात्मक रूप से देखा जा सकता है, जिसमें सबसे होनहार उम्मीदवार <sup>150</sup>Nd है। ट्रिपल बीटा क्षय <sup>48</sup>Ca,, <sup>96</sup>Zr, और <sup>150</sup>Nd के लिए भी संभव है।<ref name=triplebeta/> | ||
इसके | इसके अतिरिक्त, इस तरह के क्षय मोड मानक मॉडल से परे भौतिकी में न्यूट्रिनोलेस भी हो सकते हैं।<ref name=betaquad>{{cite journal|last1=Heeck|first1=J.|last2=Rodejohann|first2=W.|s2cid=118632700|title=न्यूट्रिनोलेस चौगुनी बीटा क्षय|journal=Europhysics Letters|volume=103|issue=3|pages=32001|date=2013|doi=10.1209/0295-5075/103/32001|arxiv=1306.0580|bibcode=2013EL....10332001H}}</ref> न्यूट्रीनोलेस चौगुनी बीटा क्षय 4 इकाइयों में लेप्टान संख्या का उल्लंघन करेगा, जैसा कि न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय के मामले में दो इकाइयों के एक लिप्टन संख्या को तोड़ने के विपरीत है। इसलिए, कोई 'ब्लैक-बॉक्स प्रमेय' नहीं है और इस प्रकार की प्रक्रियाओं की अनुमति देते समय न्यूट्रिनो डायराक कण हो सकते हैं। विशेष रूप से, यदि न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय से पहले न्यूट्रिनोलेस चौगुनी बीटा क्षय पाया जाता है, तो उम्मीद की जाती है कि न्यूट्रिनोस डायराक कण होंगे।<ref name=diracneutrinos>{{cite journal|last1=Hirsch|first1=M.|last2=Srivastava|first2=R.|last3=Valle|first3=JWF.|title=Can one ever prove that neutrinos are Dirac particles?|journal=Physics Letters B|volume=781|pages=302–305|date=2018|doi =10.1016/j.physletb.2018.03.073|arxiv=1711.06181|bibcode=2018PhLB..781..302H|doi-access=free}}</ref> | ||
अब तक, <sup>150</sup>Nd में ट्रिपल और चौगुनी बीटा क्षय की खोज असफल रही है।<ref name="triplebeta">{{Cite journal|arxiv=1906.07180|doi=10.1103/PhysRevC.100.045502|title=Search for triple and quadruple β decay of Nd150|year=2019|last1=Barabash|first1=A. S.|last2=Hubert|first2=Ph.|last3=Nachab|first3=A.|last4=Umatov|first4=V. I.|s2cid=189999159|journal=Physical Review C|volume=100|issue=4|page=045502}}</ref> | अब तक, <sup>150</sup>Nd में ट्रिपल और चौगुनी बीटा क्षय की खोज असफल रही है।<ref name="triplebeta">{{Cite journal|arxiv=1906.07180|doi=10.1103/PhysRevC.100.045502|title=Search for triple and quadruple β decay of Nd150|year=2019|last1=Barabash|first1=A. S.|last2=Hubert|first2=Ph.|last3=Nachab|first3=A.|last4=Umatov|first4=V. I.|s2cid=189999159|journal=Physical Review C|volume=100|issue=4|page=045502}}</ref> | ||
