L’esperimento LEGEND per la ricerca del neutrino di Majorana

13 Apr 2023, 14:45
15m
Auditorium (Ex Monastero dei benedettini)

Auditorium

Ex Monastero dei benedettini

Speaker

Sofia Calgaro (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)

Description

La ricerca del doppio decadimento beta senza neutrini (0νββ), processo non permesso dal Modello Standard, è considerata la via più promettente per dimostrare la natura di particella di Majorana del neutrino. Allo stesso tempo, lo studio del decadimento fornisce importanti informazioni circa la gerarchia e la scala delle masse dei neutrini, e la sua rivelazione sarebbe di fondamentale importanza per le teorie che cercano di spiegare l'assimetria tra materia ed antimateria osservata nell’Universo attuale. L'esperimento LEGEND (Large Enriched Germanium Detector for Neutrinoless ββ Decay) punta alla rivelazione del decadimento 0νββ dell’isotopo $^{76}$Ge. La sensibilità attesa sul tempo di dimezzamento del processo ricercato arriverà a superare i 10$^{28}$ anni. Infatti, unendo gli sforzi dei precedenti esperimenti GERDA e MAJORANA DEMONSTRATOR, il progetto LEGEND procederà in due fasi. Nella prima fase, 200 kg di rivelatori al germanio arricchiti in 76Ge saranno introdotti nella già esistente infrastruttura di GERDA collocata ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) in Italia. Con un’esposizione prevista di 1 t$\cdot$anno e un livello di eventi di fondo pari a 0.5 conteggi/(FWHM·t·anno), LEGEND-200 raggiungerà una sensibilità sul tempo di dimezzamento del decadimento di 10$^{27}$ anni (90% CL). Nella seconda fase, verrà quindi impiegata 1 tonnellata di rivelatori al germanio immersi nudi entro un criostato riempito di argon liquido ultrapuro. Con un’esposizione di 10 t·anno ed un livello di eventi di fondo pari a 0.025 conteggi/(FWHM·t·anno), LEGEND-1000 raggiungerà una sensibilità di scoperta pari a 3σ di $1.3\times10^{28}$ anni, migliorando il risultato finale di GERDA di un fattore 100. In questo contributo, verr`a quindi fornita una panoramica del progetto LEGEND e dello stato attuale della sua prima fase, LEGEND-200.

Primary author

Sofia Calgaro (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)

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