Один из наиболее интригующих вопросов современной физики — почему во Вселенной больше материи, чем антиматерии. Ответ может скрываться в понимании природы нейтрино: в одной из главных теоретических моделей эта частица идентична своей античастице. Если так, то становится возможным редчайший ядерный процесс, называемый двойным безнейтринным бета-распадом (0).

На 129-ой сессии Ученого совета ОИЯИ, которая проходила 18—19 февраля 2021 года, присуждались ежегодные премии ОИЯИ за лучшие научные, научно-методические и научно-технические прикладные работы. В номинации "Научно-исследовательские экспериментальные работы" первую премию получил коллектив ученых нашей Лаборатории, участников эксперимента GERDA, за цикл работ «Бесфоновый поиск безнейтринного двойного бета-распада Ge-76 в эксперименте GERDA» в составе: К. Н. Гусев, И. В. Житников, Д. Р. Зинатулина, А. А. Клименко, А. В. Лубашевский, Н. С. Румянцева, А. А. Смольников, М. В. Фомина, Е. А. Шевчик и М. В. Ширченко.

На семинаре были представлены действующие эксперименты по поиску безнейтринного двойного бета-распада (0νββ). Особенно подробно проанализирован эксперимент GERDA, который достиг рекордно низкого индекса фона 2 отсчета / (FWHM⋅т⋅год) в области 2039 кэВ, за счет использования открытых германиевых детекторов из обогащенного ⁷⁶Ge в активной защите из жидкого аргона.

Результаты поиска безнейтринного двойного (0νββ) бета-распада ⁷⁶Ge в эксперименте GERDA (GERmanium Detector Array) опубликованы в новом номере журнала Physical Review Letters. Более того, статья стала «выбором редакции» этого издания. И хотя искомый сигнал не был обнаружен, все цели финальной фазы эксперимента успешно достигнуты.

На семинаре рассмотрены проекты GERDA и SuperNEMO, направленные, главным образом, на поиск безнейтринного двойного бета-распада (0νββ) на нескольких изотопах с применением различных методик. Обнаружение этого процесса, происходящего с нарушением лептонного числа, было бы прямым указанием на майорановскую природу нейтрино (нейтрино тождественно антинейтрино) и однозначно свидетельствовало бы о существовании Новой физики за пределами Стандартной модели. Эксперимент GERDA и первая фаза эксперимента LEGEND проводятся в Национальной лаборатории Гран-Сассо (Италия). Они направлены на поиск двойного безнейтринного бета распада ⁷⁶Ge и оперируют с германиевыми детекторами, непосредственно погруженными в жидкий аргон.

Экспериментальные данные по безнейтринному двойному бета-распаду (0νββ) очень важны для исследования свойств нейтрино и в поиске новой физики за пределами Стандартной модели. Основная цель эксперимента GERDA (GERmanium Detector Array) - поиск 0νββ-распада ⁷⁶Gе. GERDA достигла беспрецедентно низкого фонового индекса 5•10^-4 отсчетов / (кэВ•кг•год) в области искомого сигнала за счет использования открытых германиевых детекторов из обогащенного ⁷⁶Ge в активной защите из жидкого аргона.

Приведены результаты измерений по поиску 0nbb  ⁷⁶Ge в экспериментax MAJORANA и GERDA с помощью Ge детекторов (обогащение ⁷⁶Ge ≥ 86%). В эксперименте MAJORANA за экспозицию 26.0 kg yr получен нижний предел на период полураспада ⁷⁶Ge \(T_{1/2}^{0v}\) ≥ 2.7 x 1025 yr (90% CL).

Ежегодный конкурс научных работ ЛЯП за 2015 г. проходил в этом году по новым правилам. В голосовании принимали участие все члены НТС.

По результатам тайного голосования первая премия ЛЯП присуждена циклу работ

«Поиск новой физики и измерение резонансов СМ на установке АТЛАС»

Авторы: В. А. Бедняков, Л. К. Гладилин, И. В. Елецких, В. В. Любушкин, М. В. Чижов, Е. В. Храмов

Второй премии ЛЯП удостоены два цикла работ:

«Поиск безнейтринного двойного бета распада в эксперименте GERDA»

Авторы: В. Б. Бруданин, К. Н. Гусев, А. А. Клименко, О. И. Кочетов, А. В. Лубашевский, М. В. Ширченко, Н. С. Румянцева, А. А. Смольников, Д. Р. Зинатулина, Е. А. Шевчик.

«Обнаружение нейтринных осцилляций νμ→ντ в эксперименте OPERA»

Авторы: И. А. Бондарчук, Ю. А. Горнушкин, С. Г. Дмитриевский, С. Г. Земскова, А. Г. Ольшевский, А. П. Сотников, А. В. Чуканов, А. С. Шешуков.

ПОЗДРАВЛЯЕМ ПОБЕДИТЕЛЕЙ!