Der Prozess des Doppelbetazerfalls ist ein Modus des Kernzerfalls , der besteht aus zwei gleichzeitigen Betazerfällen im gleichen Atomkern . Dieser Prozess führt normalerweise zur Emission von zwei Neutrinos , aber einige Theorien sagen einen doppelten Zerfall ohne Emission von Neutrinos voraus, obwohl ein solches Ereignis noch nie beobachtet wurde.
Der doppelte Betazerfall mit Neutrinosemission (ββ2ν) ist ein vom Standardmodell zugelassener Zerfallsmodus .
Dieser Prozess besteht aus der gleichzeitigen Umwandlung von zwei Neutronen in zwei Protonen unter Emission von zwei Antineutrinos , wie zwei einfache Betazerfälle . Das ββ2ν betrifft nur die gerade-geraden Kerne (dh mit einer geraden Anzahl von Protonen und einer geraden Anzahl von Neutronen), die reich an Neutronen sind, die (aus energetischen Gründen) keine einfache β-Abnahme bewirken können.
Mit dem NEMO- Experiment ( Neutrino Etorre Majorana Observatory ) wurde für etwa zehn Radioisotope der „Standard“ -Doppel- Beta-Zerfall beobachtet . Die Größenordnung der Halbwertszeiten beträgt 10 bis 20 Jahre.
Viele Forschungen versuchen, den doppelten Betazerfall ohne Neutrino-Emission (ββ0ν) nachzuweisen. Dieser Prozess wird unter bestimmten Bedingungen vorhergesagt. Insbesondere erfordert es, dass das Neutrino ein Majorana-Teilchen (d. h. sein eigenes Antiteilchen ) und kein Dirac-Teilchen ist . Die Beobachtung einer solchen Abnahme, die vom Standardmodell der Teilchenphysik strengstens verboten ist, weil sie den Erhaltungssatz der Leptonenzahl nicht respektiert , würde die Existenz einer "neuen Physik" jenseits des Modellstandards demonstrieren. Es wäre auch möglich, auf die Masse des Neutrinos zuzugreifen , die zu klein ist, um mit aktuellen experimentellen Techniken direkt gemessen zu werden, aber nicht Null ist, wie das Phänomen der Neutrinosschwingung zeigt .