Eine Suche nach Doppelbeta-Zerfaellen von Cadmium-, Zink- und ...

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Inhaltsverzeichnis D. Ergänzende Tabellen und Abbildungen D1 D.1. Übergänge aus Untergrundereignissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D1 D.2. Ereignisraten für Untergrundereignisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D7 D.3. Ergänzende Abbildungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D9 Literaturverzeichnis 51 Erklärung 54 4
0. Einleitung Neutrinos spielen im Standardmodell der Teilchenphysik, innerhalb dessen die Wechselwirkungen der bekannten Elementarteilchen beschrieben werden, eine besondere Rolle. Sie sind nahezu masselos, tragen keine elektrische Ladung und nehmen ausschließlich an der schwachen Wechselwirkung teil. Die Glashow-Weinberg-Salam-Theorie (GWS) vereint die elektromagnetische und die schwache Wechselwirkung [1, 2, 3] und steht in guter Übereinstimmung mit bisherigen experimentellen Resultaten. Danach treten Neutrinos im Gegensatz zu den verbleibenden Fermionen in einer reduzierten Anzahl von Zuständen (asymmetrisch) als links-chirale Neutrinos und rechts-chirale Antineutrinos in Wechselwirkung. Der Doppelbeta-Zerfall ist ein spezieller Kernzerfall und kann als der simultane β- Zerfall zweier Nukleonen erklärt werden. Innerhalb der theoretischen Beschreibung des neutrinolosen Doppelbeta-Zerfalls (0νββ-Zerfall) nimmt die Natur der Neutrinos und deren Wechselwirkungen einen zentralen Punkt ein. Anhand der Übergänge kann bestimmt werden, ob das Neutrino ein sogenanntes Dirac- oder ein Majorana-Teilchen ist und inwiefern chirale Zustände über die Beschreibung innerhalb der GWS-Theorie hinaus in Wechselwirkung treten. Die Existenz dieser Kernzerfälle kann nicht im Rahmen des Standardmodells erklärt werden. Der 0νββ-Zerfall wird momentan in verschiedenen Experimenten untersucht. CO- BRA (Cadmium-Zinc-Telluride O-Neutrino double-Beta Research Apparatus) besteht aus kompakt angeordneten Cadmium-Zink-Tellurid-Kristallen (CdZnTe) und betrachtet die möglichen Kernzerfälle der enthaltenen Isotope. Dazu gehört die Bestimmung von Grenzen für Halbwertszeiten von neutrinolosen Doppelbeta-Zerfällen, für die gilt: T1/2 ∼ ɛ Z exp Unt Darin bezeichnen ɛ die Nachweiseffizienz des Kernzerfalls und Z exp Unt . die Zählrate von Ereignissen in den experimentellen Daten. In der vorliegenden Arbeit werden Methoden entwickelt, neutrinolose Doppelbeta- Zerfälle in einem quaderartigen Aufbau bestehend aus (4 · 4) CdZnTe-Detektoren, die jeweils ein Volumen von 1 cm 3 besitzen, zu identifizieren. Dabei werden zeitlich koinzidente Energieeinträge in verschiedenen Kristallen, die aus den Wechselwirkungen der unterschiedlichen am Kernzerfall beteiligten Teilchen mit dem Absorbermaterial resultieren, analysiert. Anhand von Monte-Carlo-Simulationen der 0νββ-Zerfälle mit dem Programm VENOM (Vicious Evil Network Of Mayhem) werden Suchstrategien nach jeweils charakteristischen Verteilungen von Signalen in mehreren Detektoren (Signatur) 5
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A. Das COBRA-Experiment • die Hü
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B. Theoretische Grundlagen des Dopp
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C. Grundlegende Betrachtungen zur K
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D. Ergänzende Tabellen und Abbildu
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Seite 99 und 100:
Seite 101 und 102:
Literaturverzeichnis [15] A. Alessa
Seite 103 und 104:
Literaturverzeichnis [49] NIST. Pho
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