Göttingen 1997 – wissenschaftliches Programm

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HK: Hadronen und Kerne

HK 7: Schwache Wechselwirkungen, fundamentale Symmetrien I

HK 7.1: Gruppenbericht

Montag, 24. März 1997, 14:00–14:30, HS H

Doppelter Beta Zerfall, QRPA und das Pauli-Prinzip — •J. Schwieger¹, A. Faessler¹, W.A. Kaminski², G. Pantis³ und F. Simkovic⁴ — ¹Institut für Theoretische Physik, Auf der Morgenstelle 14, 72076 Tübingen, Germany — ²Department of Theoretical Physics, UMCS, Lublin, Poland — ³Theoretical Physics Section, University of Ioannina, Greece — ⁴Department of Nuclear Physics, Comenius University, Bratislava, Slovakia

Die Interpretation von Daten des Doppelten Beta Zerfalls hängt entscheidend von der genauen Kenntnis der Kernstruktur der beteiligten Nuklide ab. Die zugehörigen Kernmatrixelemente sind aber in herkömmlicher QRPA nicht zuverlässig berechenbar. Aufgrund eines Kollapses der QRPA reagieren diese sehr sensitiv auf eine Änderung der Restwechselwirkungsstärke im Teilchen-Teilchen Kanal, und verschwinden sogar in der Nähe der zu erwartenden Stärke, im Widerspruch zur experimentellen Beobachtung des 2νββ-Zerfalls.

Die QRPA-Gleichungen kollabieren, da in der Ableitung der Gleichungen das Pauli-Prinzip durch die Verwendung der Quasiboson Näherung verletzt wurde. Dadurch ermittelt die Methode mit stärker werdender Wechselwirkung wesentlich stärkere Grundzustandskorrelationen, als physikalisch möglich sind.

Wird eine renormierte Näherung benutzt, die das Pauli-Prinzip berücksichtigt, so führt dies auf die RQRPA-Gleichungen. Durch Einbeziehung des Pauli-Prinzips können die Korrelationen nur in einem physikalisch sinnvollen Rahmen zunehmen, und der Kollaps wird verhindert.

Es wurden die Kernmatrixelemente für verschiedene Szenarien des ββ-Zerfalls mit der neuen RQRPA-Methode berechnet (für den 2νββ-Prozeß sowohl zum Grundzustand, als auch zum ersten angeregten 2⁺-Zustand, und für den 0νββ-Prozeß zum Grundzustand). Die mit RQRPA berechneten Ergebnisse zeigen nur noch eine schwache Abhängigkeit von der Restwechselwirkungsstärke und ermöglichen eine zuverlässige Interpretation der experimentellen Daten.

[1] J. Schwieger, F. Simkovic, A. Faessler, Nucl. Phys. A600, 179 (1996)