München 2006 – wissenschaftliches Programm

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HK: Physik der Hadronen und Kerne

HK 12: Kern- und Teilchen-Astrophysik

HK 12.1: Gruppenbericht

Montag, 20. März 2006, 16:30–17:00, E

GERDA: das Experiment zum neutrinolosen 2β-Zerfall — •Peter Grabmayr — Physikalisches Institut, Universität Tübingen

Das Neutrino ist ein fundamentales Teilchen der modernen Physik; dennoch ist 75 Jahre nach Paulis Postulat des Neutrinos z.B. dessen Masse nicht bekannt. Der Nachweis des neutrinolosen doppelten Betazerfalls (0ν2β) wird die Majorana-Natur des Neutrinos bei einer endlichen Masse belegen. Diese wiederum erhält man aus der Bestimmung der Lebensdauer mit Hilfe von berechneten Matrixelementen. Derzeit gibt es einen ersten Hinweis auf 0ν2β Zerfall im ⁷⁶Ge durch das Heidelberg-Moskau-Experiment.

Für einen signifikanten Nachweis bemüht sich die GERDA Kollaboration im LNGS am Gran Sasso einen untergrundarmen Messplatz aufzubauen, wobei möglichst Materialien mit kleinem Z verwendet werden. Die in ⁷⁶Ge angereicherten Detektoren werden direkt in einem Tank mit 46m³ LN aufgehängt. Dieser wiederum steht in einem Wassertank, der als Myonveto ausgelegt ist. Die Reduzierung des Untergrundes durch Wahl von geeigneten Materialen und durch Anordnung der Komponenten wird mittels Monte Carlo Simulationen unterstützt. Über vergleichende Testmessungen und den Fortgang des Aufbaus wird berichtet.

Das Experiment soll 2007 mit Phase I (20kg ⁷⁶Ge) die ersten Daten nehmen und innerhalb eines Jahres eine statistische einwandfreie Aussage machen, wenn die Lebensdauer 1,2·10⁻²⁵ Jahre beträgt.

[1] gefördert durch BMBF, MPG und INFN