NURE

Il doppio decadimento beta senza neutrini (0νββ) è considerato la migliore risorsa potenziale per determinare la scala di massa assoluta dei neutrini. Inoltre, se osservato, segnalerà che il numero totale di leptoni non è conservato e che i neutrini sono particelle di Majorana. Attualmente, questo caso di fisica è una delle ricerche più importanti "oltre il Modello Standard" e potrebbe guidare la strada verso una Teoria Grande Unificata delle interazioni fondamentali.
Poiché il processo di decadimento ββ coinvolge i nuclei, la sua analisi implica necessariamente problemi di struttura nucleare. Il tasso di decadimento 0νββ può essere espresso come prodotto di fattori indipendenti: i fattori spazio-fase, gli elementi della matrice nucleare (NME) e una funzione delle masse delle specie di neutrini. Quindi la conoscenza dell'NME può fornire informazioni sul neutrino massa, se si misura il tasso di decadimento 0νββ.
La nuova idea di NURE è quella di utilizzare le reazioni nucleari di doppio scambio di carica (DCE) come strumento per determinare il ββ NME. Nelle reazioni DCE e nel decadimento ββ, gli stati nucleari iniziali e finali sono gli stessi e gli operatori di transizione hanno la stessa struttura spin-isospin. Pertanto, anche se i due processi sono mediati da interazioni diverse, le NME sono connesse e la determinazione delle sezioni DCE può fornire informazioni cruciali sugli elementi della matrice ββ.
NURE prevede di condurre una campagna di esperimenti utilizzando fasci accelerati su diversi target candidati al decadimento 0νββ. Il canale DCE sarà popolato utilizzando le reazioni (18O,18Ne) e (20Ne,20O) dell'innovativo spettrometro ad accettazione di grandi dimensioni MAGNEX, unico al mondo per misurare canali di reazione molto soppressi ad alta risoluzione. Per studiare il meccanismo di reazione sarà anche misurata la rete completa che coinvolge lo scambio di carica singolo ei trasferimenti multi-step caratterizzati dagli stessi nuclei iniziali e finali. Verranno estratte le sezioni assolute. Il confronto con calcoli microscopici allo stato dell'arte darà accesso alle NME.