डबल बीटा क्षय: Difference between revisions
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[[परमाणु भौतिकी]] में, | [[परमाणु भौतिकी]] में, दोहरा [[बीटा क्षय]] एक प्रकार का [[रेडियोधर्मी क्षय]] है जिसमें दो [[न्यूट्रॉन]] एक [[परमाणु नाभिक]] के अंदर एक साथ दो [[प्रोटॉन]] में परिवर्तित हो जाते हैं, या जो इसके विपरीत भी संभव है। एकल बीटा क्षय के रूप में, यह प्रक्रिया परमाणु को प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के इष्टतम अनुपात के करीब ले जाने की अनुमति देती है। इस परिवर्तन के परिणामस्वरूप, नाभिक दो पहचाने जाने योग्य [[बीटा कण|बीटा कणों]] का उत्सर्जन करता है, जो [[इलेक्ट्रॉन]] या [[पोजीट्रान]] हैं। | ||
साहित्य दो प्रकार के दोहरे बीटा क्षय के बीच अंतर करता है: ''साधारण'' दोहरा बीटा क्षय और ''[[ न्युट्रीनो |न्यूट्रिनोलेस]]'' दोहरा बीटा क्षय। साधारण दोहरे बीटा क्षय में, जिसे कई समस्थानिकों में देखा गया है, क्षयकारी नाभिक से दो इलेक्ट्रॉन और दो इलेक्ट्रॉन एंटीन्यूट्रिनो उत्सर्जित होते | साहित्य दो प्रकार के दोहरे बीटा क्षय के बीच अंतर करता है: ''साधारण'' दोहरा बीटा क्षय और ''[[ न्युट्रीनो |न्यूट्रिनोलेस]]'' दोहरा बीटा क्षय। साधारण दोहरे बीटा क्षय में, जिसे कई समस्थानिकों में देखा गया है, क्षयकारी नाभिक से दो इलेक्ट्रॉन और दो इलेक्ट्रॉन एंटीन्यूट्रिनो उत्सर्जित होते हैं। न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय में, एक परिकल्पित प्रक्रिया जिसे कभी नहीं देखा गया है, केवल इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन होगा। | ||
== इतिहास == | == इतिहास == | ||
दोहरा बीटा क्षय का विचार पहली बार 1935 में [[मारिया गोएपर्ट मेयर]] द्वारा प्रस्तावित किया गया था।<ref name="Giuliani2012"> | |||
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1937 में, [[एटोर मेजराना]] ने प्रदर्शित किया कि बीटा क्षय सिद्धांत के सभी परिणाम अपरिवर्तित रहते हैं यदि न्यूट्रिनो | |||
1937 में, [[एटोर मेजराना]] ने प्रदर्शित किया कि बीटा क्षय सिद्धांत के सभी परिणाम अपरिवर्तित रहते हैं यदि न्यूट्रिनो उसका अपना एंटीपार्टिकल होता, जिसे अब [[मेजराना कण]] के रूप में जाना जाता है।<ref> | |||
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1939 में, वेंडेल एच. फेरी ने प्रस्तावित किया कि यदि न्यूट्रिनो मेजराना कण हैं, तो | |||
1939 में, वेंडेल एच. फेरी ने प्रस्तावित किया कि यदि न्यूट्रिनो मेजराना कण हैं, तो दोहरा बीटा क्षय किसी भी न्यूट्रिनो के उत्सर्जन के बिना आगे बढ़ सकता है, इस प्रक्रिया के माध्यम से जिसे अब [[न्यूट्रिनोलेस डबल बीटा क्षय|न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय]] कहा जाता है।<ref> | |||
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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 मौजूद है।<ref name="Barabash2011"> | |||
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1930-1940 के दशक में, [[कमजोर अंतःक्रिया]] | |||
1930-1940 के दशक में, [[कमजोर अंतःक्रिया|कमजोर अंतःक्रियाओं]] में [[समानता का उल्लंघन]] ज्ञात नहीं था, और परिणामस्वरूप गणनाओं से पता चला कि न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय सामान्य दोहरा बीटा क्षय की तुलना में होने की अधिक संभावना होनी चाहिए, यदि न्यूट्रिनो मेजराना कण थे। अनुमानित आधा जीवन {{10^|15}}~{{10^|16}} वर्षों के क्रम में था।<ref name="Barabash2011" />प्रयोगशाला में प्रक्रिया का निरीक्षण करने का प्रयास कम से कम 1948 से शुरू होता है जब ई.एल. फायरमैन ने 124 के आधे जीवन को सीधे मापने का पहला प्रयास किया{{SimpleNuclide|link=yes|tin|124}} आइसोटोप एक [[गीगर काउंटर]] के साथ।<ref> | |||
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लगभग 1960 के माध्यम से रेडियोमेट्रिक प्रयोगों ने नकारात्मक परिणाम या झूठे सकारात्मक परिणाम दिए, बाद के प्रयोगों से इसकी पुष्टि नहीं हुई। 1950 में, पहली बार | लगभग 1960 के माध्यम से रेडियोमेट्रिक प्रयोगों ने नकारात्मक परिणाम या झूठे सकारात्मक परिणाम दिए, बाद के प्रयोगों से इसकी पुष्टि नहीं हुई। 1950 में, पहली बार दोहरा बीटा का आधा जीवन क्षय हुआ {{SimpleNuclide|link=yes|Tellurium|130}} को भू-रासायनिक विधियों द्वारा 1.4 × मापा गया था{{10^|21}} साल,<ref> | ||
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यथोचित रूप से आधुनिक मूल्य के करीब। इसमें क्षय द्वारा उत्पादित [[क्सीनन]] के खनिजों में एकाग्रता का पता लगाना शामिल था। | यथोचित रूप से आधुनिक मूल्य के करीब। इसमें क्षय द्वारा उत्पादित [[क्सीनन]] के खनिजों में एकाग्रता का पता लगाना शामिल था। | ||
1956 में, कमजोर अंतःक्रिया के बाद#समरूपता का उल्लंघन| V-A कमजोर अंतःक्रियाओं की प्रकृति स्थापित की गई, यह स्पष्ट हो गया कि न्यूट्रिनोलेस | 1956 में, कमजोर अंतःक्रिया के बाद#समरूपता का उल्लंघन| V-A कमजोर अंतःक्रियाओं की प्रकृति स्थापित की गई, 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 बावजूद, 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 - के बारे में {{10^|21}} साल। उसी समय, भू-रासायनिक प्रयोगों ने के दोहरे बीटा क्षय का पता लगाया {{SimpleNuclide|link=yes|Selenium|82}} और {{SimpleNuclide|link=yes|Tellurium|128}}.<ref name="Barabash2011" /> | ||
दोहरा बीटा क्षय पहली बार 1987 में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में [[माइकल मो]] के समूह द्वारा एक प्रयोगशाला में देखा गया था। {{SimpleNuclide|link=yes|Selenium|82}}.<ref> | |||
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तब से, कई प्रयोगों ने अन्य समस्थानिकों में सामान्य | 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 लगभग बढ़ गई है {{10^|25}} साल। 1990 के दशक के दौरान 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 ([[डबल इलेक्ट्रॉन कैप्चर|दोहरा इलेक्ट्रॉन कैप्चर]] सहित {{SimpleNuclide|link=yes|Barium|130}} 2001 में देखा गया, {{SimpleNuclide|link=yes|Krypton|78}} 2013 में मनाया गया, और {{SimpleNuclide|link=yes|Xenon|124}} 2019 में मनाया गया), और सभी का जीवनकाल औसत है {{10^|18}} वर्ष (नीचे तालिका)।<ref name="Barabash2011" /> | ||
== साधारण | == 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। ( | 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 एक बड़ी बाध्यकारी ऊर्जा#नाभिक 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। हालांकि, 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 दो इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की गणना बीटा क्षय#बीटा उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के समान तरीके से की जा सकती है। अंतर दर द्वारा दिया गया है | फर्मी के सुनहरे नियम का उपयोग करके दो इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की गणना बीटा क्षय#बीटा उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के समान तरीके से की जा सकती है। अंतर दर द्वारा दिया गया है | ||
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जहां सबस्क्रिप्ट प्रत्येक इलेक्ट्रॉन को संदर्भित करता है, {{mvar|T}} गतिज ऊर्जा है, {{math|''w''}} कुल ऊर्जा है, {{math|''F''(''Z'', ''T'')}} बीटा क्षय#Fermi कार्य है जिसमें Z अंतिम-अवस्था नाभिक का आवेश है, {{math|''p''}} गति है, {{math|1=''v''}} की इकाइयों में वेग है {{mvar|c}}, <math>\cos\theta</math> इलेक्ट्रॉनों के बीच का कोण है, और {{mvar|Q}} क्षय का [[क्यू मान (परमाणु विज्ञान)]] है। | जहां सबस्क्रिप्ट प्रत्येक इलेक्ट्रॉन को संदर्भित करता है, {{mvar|T}} गतिज ऊर्जा है, {{math|''w''}} कुल ऊर्जा है, {{math|''F''(''Z'', ''T'')}} बीटा क्षय#Fermi कार्य है जिसमें Z अंतिम-अवस्था नाभिक का आवेश है, {{math|''p''}} गति है, {{math|1=''v''}} की इकाइयों में वेग है {{mvar|c}}, <math>\cos\theta</math> इलेक्ट्रॉनों के बीच का कोण है, और {{mvar|Q}} क्षय का [[क्यू मान (परमाणु विज्ञान)]] है। | ||
कुछ नाभिकों के लिए, प्रक्रिया दो प्रोटॉन के न्यूट्रॉन में रूपांतरण के रूप में होती है, दो इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो का उत्सर्जन करती है और दो कक्षीय इलेक्ट्रॉनों ( | कुछ नाभिकों के लिए, प्रक्रिया दो प्रोटॉन के न्यूट्रॉन में रूपांतरण के रूप में होती है, दो इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो का उत्सर्जन करती है और दो कक्षीय इलेक्ट्रॉनों (दोहरा इलेक्ट्रॉन कैप्चर) को अवशोषित करती है। यदि माता-पिता और पुत्री परमाणुओं के बीच द्रव्यमान का अंतर 1.022 MeV/c से अधिक है<sup>2</sup> (दो इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान), एक और क्षय सुलभ है, एक कक्षीय इलेक्ट्रॉन का कब्जा और एक पॉज़िट्रॉन का उत्सर्जन। जब द्रव्यमान अंतर 2.044 MeV/c से अधिक हो<sup>2</sup> (चार इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान), दो पॉज़िट्रॉन का उत्सर्जन संभव है। इन सैद्धांतिक क्षय शाखाओं को नहीं देखा गया है। | ||
=== 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 | 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 आम तौर पर देखने के लिए बहुत कम होती है। हालाँकि, दोहरा बीटा का क्षय {{SimpleNuclide|link=yes|Uranium|238}} (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 अत्यधिक दबा हुआ है और कभी नहीं देखा गया है। | ||
प्रायोगिक तौर पर चौदह समस्थानिकों को दो-न्यूट्रिनो | प्रायोगिक तौर पर चौदह समस्थानिकों को दो-न्यूट्रिनो दोहरा बीटा क्षय (β<sup>-</sup>बी<sup>-</sup>) या दोहरा इलेक्ट्रॉन कैप्चर (ईई)।<ref name="Patrignani2016">{{Cite journal | ||
|last1=Patrignani |first1=C. | |last1=Patrignani |first1=C. | ||
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}} See p. 768</ref> नीचे दी गई तालिका में दिसंबर 2016 तक नवीनतम प्रयोगात्मक रूप से मापे गए अर्ध-जीवन वाले न्यूक्लाइड शामिल हैं, को छोड़कर <sup>124</sup>Xe (जिसके लिए पहली बार 2019 में | }} See p. 768</ref> नीचे दी गई तालिका में दिसंबर 2016 तक नवीनतम प्रयोगात्मक रूप से मापे गए अर्ध-जीवन वाले न्यूक्लाइड शामिल हैं, को छोड़कर <sup>124</sup>Xe (जिसके लिए पहली बार 2019 में दोहरा इलेक्ट्रॉन कैप्चर देखा गया था)। जहाँ दो अनिश्चितताएँ निर्दिष्ट हैं, पहली सांख्यिकीय अनिश्चितता है और दूसरी व्यवस्थित है। | ||
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|doi=10.1006/adnd.2001.0873 | |doi=10.1006/adnd.2001.0873 | ||
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ए ≤ 260 के साथ निम्नलिखित ज्ञात बीटा-स्थिर (या लगभग बीटा-स्थिर) न्यूक्लाइड्स सैद्धांतिक रूप से दोहरे इलेक्ट्रॉन कैप्चर करने में सक्षम हैं, जहां लाल समस्थानिक होते हैं जिनकी | ए ≤ 260 के साथ निम्नलिखित ज्ञात बीटा-स्थिर (या लगभग 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: <sup>36</sup> <sup>40</sup>जैसा, <sup>50</sup>करोड़, <sup>54</sup>फे, <sup>58</sup> <sup>64</sup>ज़ेडएन, <sup>74</सुप> {{color|red|<sup>78</sup>Kr}}, <sup>84</sup>सीनियर. <sup>92</sup>मो, <sup>96</sup>रु, <sup>102</sup>पीडी, <sup>106</sup>सीडी, <sup>108</sup>सीडी, <sup>112</sup>सं., <sup>120</sup>ते, {{color|red|<sup>124</sup>Xe}}, <sup>126</sup>वाहन, {{color|red|<sup>130</sup>Ba}}, <sup>132</sup> <sup>136</sup>क्या, <sup>138</sup>क्या, <sup>144</sup>एसएम, <sup>148</sup>जीडी, <sup>150</sup>जीडी, <sup>152</sup>जीडी, <sup>154</sup> वे, <sup>156</sup> वे, <sup>158</sup> वो, <sup>162</sup>एर, <sup>164</सुपर एर, <sup>168</sup>यब, <sup>174</sup>एचएफ, <sup>180</sup>डब्ल्यू, <sup>184</sup>द, <sup>190</sup>पीटीटी, <sup>196</sup>पारा, <sup>212</sup>आरएन, <sup>214</sup>आरएन, <sup>218</sup> <sup>224</sup>थ, <sup>230</sup>यू, <sup>236</sup>पु, <sup>242</sup>सेमी, <sup>252</sup>एफएम, और <sup>258</sup>नहीं।<ref name=Tretyak2002 /> | ||
== न्यूट्रिनोलेस | == न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय == | ||
{{Main|Neutrinoless double beta decay}} | {{Main|Neutrinoless double beta decay}} | ||
[[Image:Double beta decay feynman.svg|thumb|250px|right|न्यूट्रिनोलेस | [[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 (यानी 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 वर्टेक्स से उत्पन्न होने वाले - दो इलेक्ट्रॉनों के अलावा, 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 (यानी, 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]] प्रक्रिया है। सरलतम 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]]ज ऊर्जा]] लगभग प्रारंभिक और अंतिम [[नाभिक]]ों की बाध्यकारी ऊर्जा#नाभिक बाध्यकारी ऊर्जा अंतर होगी, बाकी के लिए परमाणु पुनरावृत्ति लेखांकन के साथ। संवेग के कारण, इलेक्ट्रॉन आम तौर पर बैक-टू-बैक उत्सर्जित होते हैं। इस प्रक्रिया के लिए क्षय दर # रेडियोधर्मी क्षय दर द्वारा दी गई है | अंतिम स्थिति में केवल दो इलेक्ट्रॉनों के साथ, इलेक्ट्रॉनों की कुल [[[[गति]]ज ऊर्जा]] लगभग प्रारंभिक और अंतिम [[नाभिक]]ों की बाध्यकारी ऊर्जा#नाभिक बाध्यकारी ऊर्जा अंतर होगी, बाकी के लिए परमाणु पुनरावृत्ति लेखांकन के साथ। संवेग के कारण, इलेक्ट्रॉन आम तौर पर बैक-टू-बैक उत्सर्जित होते हैं। इस प्रक्रिया के लिए क्षय दर # रेडियोधर्मी क्षय दर द्वारा दी गई है | ||
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<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 एम<sub>i</sub>[[न्यूट्रिनो द्रव्यमान]] हैं और यू<sub>ei</sub>पोंटेकोर्वो-माकी-नाकागावा-सकता मैट्रिक्स के तत्व हैं। पोंटेकोर्वो-माकी-नाकागावा-सकता (पीएमएनएस) मैट्रिक्स। इसलिए, न्यूट्रिनोलेस | जहां एम<sub>i</sub>[[न्यूट्रिनो द्रव्यमान]] हैं और यू<sub>ei</sub>पोंटेकोर्वो-माकी-नाकागावा-सकता मैट्रिक्स के तत्व हैं। पोंटेकोर्वो-माकी-नाकागावा-सकता (पीएमएनएस) मैट्रिक्स। इसलिए, न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय का अवलोकन, मेजराना न्यूट्रिनो प्रकृति की पुष्टि के अलावा, पीएमएनएस मैट्रिक्स में पूर्ण न्यूट्रिनो मास स्केल और मेजराना चरणों के बारे में जानकारी दे सकता है, जो न्यूक्लियस के सैद्धांतिक मॉडल के माध्यम से व्याख्या के अधीन है, जो परमाणु मैट्रिक्स तत्वों को निर्धारित करता है। , और क्षय के मॉडल।<ref> | ||
{{cite book | {{cite book | ||
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|isbn=978-0-7503-0305-7 | |isbn=978-0-7503-0305-7 | ||
}}</ref> | }}</ref> | ||
न्यूट्रिनोलेस | न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय के अवलोकन के लिए आवश्यक होगा कि कम से कम एक न्यूट्रिनो मेजराना फर्मियन हो, भले ही प्रक्रिया न्यूट्रिनो एक्सचेंज द्वारा उत्पन्न हो।<ref> | ||
{{cite journal | {{cite journal | ||
|last1=Schechter |first1=J. | |last1=Schechter |first1=J. | ||
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=== प्रयोग === | === प्रयोग === | ||
कई प्रयोगों ने न्यूट्रिनोलेस | 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 आइसोटोप 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 शामिल हैं: | हाल के और प्रस्तावित प्रयोगों में शामिल हैं: | ||
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** तरल Xe का उपयोग कर XMASS | ** तरल Xe का उपयोग कर XMASS | ||
* प्रस्तावित/भविष्य के प्रयोग: | * प्रस्तावित/भविष्य के प्रयोग: | ||
** क्यूपिड, न्यूट्रिनोलेस | ** क्यूपिड, न्यूट्रिनोलेस दोहरा-बीटा क्षय <sup>100</sup>मो | ||
** मोमबत्तियाँ, <sup>48</sup>जैसा कि सीएएफ में है<sub>2,</sub> [[कामिओका वेधशाला]] में | ** मोमबत्तियाँ, <sup>48</sup>जैसा कि सीएएफ में है<sub>2,</sub> [[कामिओका वेधशाला]] में | ||
** चंद्रमा, विकासशील <sup>100</sup>मो डिटेक्टर | ** चंद्रमा, विकासशील <sup>100</sup>मो डिटेक्टर | ||
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|year=2018 | |year=2018 | ||
|bibcode=2018PhRvC..97f5503A | |bibcode=2018PhRvC..97f5503A | ||
}}</ref> ** लीजेंड, न्यूट्रिनोलेस | }}</ref> ** लीजेंड, न्यूट्रिनोलेस दोहरा-बीटा क्षय <sup>76</sup>जी. | ||
** LUMINEU, अन्वेषण <sup>100</sup>मो समृद्ध ZnMoO<sub>4</sub> एलएसएम, फ्रांस में क्रिस्टल। | ** LUMINEU, अन्वेषण <sup>100</sup>मो समृद्ध ZnMoO<sub>4</sub> एलएसएम, फ्रांस में क्रिस्टल। | ||
** अगला, एक जेनॉन टीपीसी। NEXT-DEMO चला और NEXT-100 2016 में चलेगा। | ** अगला, एक जेनॉन टीपीसी। NEXT-DEMO चला और NEXT-100 2016 में चलेगा। | ||
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=== स्थिति === | === स्थिति === | ||
जबकि कुछ प्रयोगों ने न्यूट्रिनोलेस | जबकि कुछ प्रयोगों ने न्यूट्रिनोलेस दोहरा बीटा क्षय की खोज का दावा किया है, आधुनिक खोजों को क्षय के लिए कोई प्रमाण नहीं मिला है। | ||
==== हीडलबर्ग-मास्को विवाद ==== | ==== हीडलबर्ग-मास्को विवाद ==== | ||
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==== वर्तमान परिणाम ==== | ==== वर्तमान परिणाम ==== | ||
2017 तक, न्यूट्रीनोलेस | 2017 तक, न्यूट्रीनोलेस दोहरा बीटा क्षय पर सबसे मजबूत सीमाएं जीईआरडीए से आई हैं <sup>76</sup>जीई, हार्ट इन <sup>130</sup>चाय, और EXO-200 और कामलैंड-ज़ेन इन <sup>136</sup>वाहन। | ||
== उच्च क्रम एक साथ बीटा क्षय == | == उच्च क्रम एक साथ बीटा क्षय == | ||
दो से अधिक बीटा-स्थिर समभारिकों के साथ द्रव्यमान संख्या के लिए, चौगुनी बीटा क्षय और इसके व्युत्क्रम, चौगुनी इलेक्ट्रॉन कैप्चर, सबसे बड़ी ऊर्जा अतिरिक्त वाले समदाब रेखाओं में दोहरे बीटा क्षय के विकल्प के रूप में प्रस्तावित किए गए हैं। ये क्षय आठ नाभिकों में ऊर्जावान रूप से संभव हैं, हालांकि आंशिक अर्ध-जीवन | एकल या दोहरे बीटा क्षय की तुलना में आंशिक अर्ध-जीवन बहुत लंबे होने की भविष्यवाणी की जाती है; इसलिए, चौगुना बीटा क्षय देखे जाने की संभावना नहीं है। चौगुनी बीटा क्षय के लिए आठ उम्मीदवार नाभिक शामिल हैं <sup>96</sup>जेडआर, <sup>136</sup>एक्सई, और <sup>150</sup>एनडी चौगुनी बीटा-माइनस क्षय में सक्षम है, और <sup>124</sup>वाहन, <sup>130</sup> <sup>148</sup>जीडी, और <sup>154</sup>चौगुनी बीटा-प्लस क्षय या इलेक्ट्रॉन कैप्चर करने में सक्षम डाई। सिद्धांत रूप में, इनमें से तीन नाभिकों में चौगुनी बीटा क्षय प्रयोगात्मक रूप से देखा जा सकता है, जिसमें सबसे होनहार उम्मीदवार हैं <sup>150</sup>एनडी. ट्रिपल बीटा क्षय के लिए भी संभव है <sup>48</sup> पसंद है, <sup>96</sup>Zr, और <sup>150</sup>एनडी.<ref name=triplebeta/> | दो से अधिक बीटा-स्थिर समभारिकों के साथ द्रव्यमान संख्या के लिए, चौगुनी बीटा क्षय और इसके व्युत्क्रम, चौगुनी इलेक्ट्रॉन कैप्चर, सबसे बड़ी ऊर्जा अतिरिक्त वाले समदाब रेखाओं में दोहरे बीटा क्षय के विकल्प के रूप में प्रस्तावित किए गए हैं। ये क्षय आठ नाभिकों में ऊर्जावान रूप से संभव हैं, हालांकि आंशिक अर्ध-जीवन | एकल या दोहरे बीटा क्षय की तुलना में आंशिक अर्ध-जीवन बहुत लंबे होने की भविष्यवाणी की जाती है; इसलिए, चौगुना बीटा क्षय देखे जाने की संभावना नहीं है। चौगुनी बीटा क्षय के लिए आठ उम्मीदवार नाभिक शामिल हैं <sup>96</sup>जेडआर, <sup>136</sup>एक्सई, और <sup>150</sup>एनडी चौगुनी बीटा-माइनस क्षय में सक्षम है, और <sup>124</sup>वाहन, <sup>130</sup> <sup>148</sup>जीडी, और <sup>154</sup>चौगुनी बीटा-प्लस क्षय या इलेक्ट्रॉन कैप्चर करने में सक्षम डाई। सिद्धांत रूप में, इनमें से तीन नाभिकों में चौगुनी बीटा क्षय प्रयोगात्मक रूप से देखा जा सकता है, जिसमें सबसे होनहार उम्मीदवार हैं <sup>150</sup>एनडी. ट्रिपल बीटा क्षय के लिए भी संभव है <sup>48</sup> पसंद है, <sup>96</sup>Zr, और <sup>150</sup>एनडी.<ref name=triplebeta/> | ||
इसके अलावा, 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 | |||