Майорановські нейтрино існують

Фізики з США, Канади, Росії, Китаю, Південної Кореї та Німеччини доказали існування майорановскіх нейтрино.
Дослідники в рамках експерименту шукали сліди безнейтринного подвійного бета-розпаду ізотопу ксенону Xe-136, в результаті якого електричний заряд атомного ядра ксенону збільшився б на дві одиниці з випусканням двох бета-частинок (двох електронів). Вчені представили дані за останні два роки досліджень. Робота фахівців дозволила оцінити нижню межу для періоду безнейтринного напіврозпаду Xe-136 в 1025 років, що в мільйон мільярдів разів більше часу існування Всесвіту. Маса нейтрино і раніше оцінюється десятими частками електронвольт.

Подвійний бета-розпад - різновид радіоактивного розпаду, при якому Зарядове число ядра збільшується на дві одиниці. В результаті маса ядра практично не змінюється, а додатково утворюються два електрони і два електронних антинейтрино. На відміну від звичайного бета-розпаду, подвійний бета-розпад є самим рідкісним з радіоактивних розпадів: для всіх 11 нуклідів, у яких спостерігався такий процес, період напіврозпаду більше ніж 7x1018 років.
У безнейтринного подвійному бета-розпаді, як зрозуміло з назви, не утворюються нейтрино (або антинейтрино). Для цього необхідно, щоб нейтрино були майорановскімі частками (тобто частинками, античастинки яких збігаються з частинками), і мали відмінну від нуля масу. У Стандартної моделі - сучасної теорії фізики елементарних частинок - безнейтринного подвійний бета-розпад порушує закон збереження (загального) лептонного числа. Так, якщо в подвійному бета-розпаді утворюються по дві частинки і античастинки (наприклад, два електрони (лептонний заряд дорівнює +2) і два електронних антинейтрино (лептонний заряд дорівнює -2)) і закон збереження лептонного числа зберігається (0 = + 2- 2), то в безнейтринного подвійному бета-розпаді можуть утворитися тільки, наприклад, два електрони, і закон збереження лептонного числа виявляється порушеним (0 ≠ + 2).
Сама частинка нейтрино є, подібно електрону, лептоном, з її участю відбуваються процеси слабкої взаємодії. Нейтрино надзвичайно мало взаємодіє з речовиною: довжина вільного пробігу у воді такої частки може досягати близько ста світлових років. Для того щоб зафіксувати нейтрино, необхідні надчутливі експериментальні установки, що відтинають інші фонові процеси, які можуть заважати реєстрації нейтрино.
Фізики шукали сліди майорановскіх нейтрино в лабораторії, розташованій в Нью-Мексико в США на глибині 650 метрів під землею, що дозволило зменшити вплив фонових космічного випромінювання і природної радіації Землі. В експерименті EXO-200 (Enriched Xenon Observatory - Обсерваторія із збагаченим ксеноном) вчені використовували рідкий ксенон, який був збагачений до 80,6 відсотка ізотопу Xe-136.
Пошуки майорановскіх нейтрино і, в широкому сенсі, спроби виявлення процесів, що порушують закони збереження лептонного і баріонного чисел, є спробами фізиків вийти за межі Стандартної моделі: лептонні і баріонні числа, на відміну від, наприклад, електричного заряду, не є джерелами калибровочного поля ( у разі електричного заряду - електромагнітного поля). В даний час учені продовжують експерименти по виявленню майорановскіх нейтрино, їх метою є перевірка різних гіпотез і обмежень на розширення Стандартної моделі (в тому числі суперсиметричні і з додатковими просторовими вимірами).