Doppelter Betazerfall und die Vereinheitlichung der Kräfte

Der doppelte Betazerfall mit der Emission zweier Elektronen und zweier Neutrinos wird im Standardmodell beschrieben und ist experimentell nachgewiesen. Der neutrinolose doppelte Betazerfall dagegen ist nur möglich, wenn das Neutrino ein Majorana‐Teilchen ist, D. H. Wenn es identisch mit seinem Antiteilchen ist. Leider ist es bisher noch nicht gelungen, die Halbwertszeit oder die Übergangswahrscheinlichkeit eines neutrinolosen doppelten Betazerfalls zu messen. Die bekannten unteren Grenzen der Halbwertszeiten erlauben es jedoch, die kleinste obere Grenze für die Masse des Majorana‐Neutrinos mit 1,9 eV anzugeben. Gleichzeitig erhält man daraus obere Grenzen für eine kleine rechtshändige Beimischung der überwiegend linkshändigen schwachen Wechselwirkung. Daraus wiederum lassen sich mit Hilfe eines bestimmten Modells für die Große Vereinheitlichung der Kräfte untere Grenzen für die Massen der rechtshändigen Vektorbosonen und obere Grenzen für die Mischung der linkshändigen mit den rechtshändigen Vektorbosonen ableiten. Die Extraktion dieser Werte aus den Messungen des doppelten Betazerfalls wurden durch entscheidende Fortschritte auf dem Gebiet der Kernstrukturphysik in den letzten beiden Jahren möglich.