Het SuperNEMO-experiment is een grootschalig experiment met een lage achtergrond, ontworpen om te zoeken naar neutrinoloos dubbel bèta-verval (0\(\nu\)\(\beta\)\(\beta \)). Dit zeldzame nucleaire proces schendt het behoud van het leptongetal en zou inzicht kunnen verschaffen in de oorsprong van materie in het universum.

Als 0\(\nu\)\(\beta\)\(\beta \) wordt waargenomen, zou dit betekenen dat neutrino's hun eigen antideeltjes zijn, bekend als Majorana-neutrino's. Dit zou diepgaande gevolgen hebben voor ons begrip van de fundamentele wetten van de natuurkunde en zou kunnen helpen verklaren waarom er meer materie dan antimaterie in het universum is.

Het SuperNEMO-experiment bevindt zich in het Modane Underground Laboratory in Frankrijk. Het bestaat uit een grote reeks zeer zuivere kristallen van neodymium-150, die kandidaat zijn voor 0\(\nu\)\(\beta\)\(\beta\) verval. De kristallen zijn gerangschikt in modules die in een vloeistofscintillator hangen. Wanneer een neutrino interageert met een neodymium-150-kern, kan dit ervoor zorgen dat de kern vervalt in twee positronen en twee neutrino's. De positronen worden gedetecteerd door de vloeistofscintillator en de neutrino's worden gedetecteerd door de omringende detectoren.

Het SuperNEMO-experiment is al vele jaren in ontwikkeling en zal naar verwachting in 2025 beginnen met het verzamelen van gegevens. Het experiment zal naar verwachting minimaal vijf jaar duren en heeft het potentieel om een ​​grote doorbraak te bewerkstelligen in ons begrip van de oorsprong van de materie in het heelal.

Hier zijn enkele specifieke details over hoe het SuperNEMO-experiment het mysterie van de oorsprong van materie in het universum zou kunnen helpen oplossen:

* Als 0\(\nu\)\(\beta\)\( \beta \) wordt waargenomen, zou dit betekenen dat neutrino's Majorana-neutrino's zijn. Dit zou impliceren dat neutrino's een massa hebben die niet nul is, en het zou een mogelijke verklaring bieden voor de waargenomen asymmetrie tussen materie en antimaterie in het universum.

* Het SuperNEMO-experiment zal naar verwachting 0\(\nu\)\(\beta\)\( \beta \) verval kunnen detecteren met een halfwaardetijd van maximaal 10\(^{26}\) ​​jaar. Dit is aanzienlijk langer dan de halfwaardetijd die door sommige theoretische modellen wordt voorspeld, maar ligt nog steeds binnen het bereik van wat mogelijk is.

* Als het SuperNEMO-experiment 0\(\nu\)\(\beta\)\(\beta \) niet waarneemt, zal het sterke beperkingen opleggen aan de parameters van theoretische modellen die dit proces voorspellen. Deze informatie zou kunnen helpen ons begrip van de fundamentele wetten van de natuurkunde en de aard van neutrino's te verfijnen.

Het SuperNEMO-experiment is een grote wetenschappelijke onderneming die het potentieel heeft om een ​​belangrijke bijdrage te leveren aan ons begrip van het universum. Het experiment zal naar verwachting in 2025 beginnen met het verzamelen van gegevens, en de resultaten zouden een diepgaande invloed kunnen hebben op ons begrip van de fundamentele wetten van de natuurkunde en de oorsprong van materie in het universum.