Neutrino-Experiment Katrin 14. Feb 2022 Von Iestyn Hartbrich

KIT-Waage misst Gewicht der leichtesten Elementarteilchen

Ein internationales Team hat für die Masse des leichtesten bekannten Teilchens eine Obergrenze gefunden. Und mit seiner Messtechnik Neuland betreten.

Im 70 m langen Katrin-Experiment ermittelt ein internationales Team im Vakuum die Energieverteilung beim Zerfall des Wasserstoffisotops Tritium. Daraus lässt sich die Masse eines Neutrinos ableiten.
Foto: KIT

Das Neutrinos wird als Geisterteilchen bezeichnet, weil es kaum in Wechselwirkung mit seiner Umgebung tritt. Obwohl es nach jetzigem Kenntnisstand das häufigste Elementarteilchen des Universums ist, bleibt es schwer zu detektieren und zu vermessen. So schwer, dass es lange als masselos galt. Dass es Neutrinos geben muss, folgerte der österreichische Nobelpreisträger Wolfgang Pauli im Jahr 1930 aus der Tatsache, dass beim Zerfall von Atomkernen Messdaten für Neutronen und Elektronen nicht zum Grundsatz der Energieerhaltung in der Physik passten – ein bisschen was fehlte oft.

Nun hat ein internationales wissenschaftliches Team erstmals die Masse von Neutrinos gemessen. Genauer gesagt, gibt es nun eine Obergrenze für die Massen, die nicht in Gramm angegeben wird, sondern in Elektronenvolt. Neutrinos – so das Ergebnis – wiegen nicht mehr als 0,8 eV, wie die Forschenden in der Fachzeitschrift Nature Physics schrieben.

Die genaueste Waage der Welt: 1-eV-Barriere geknackt

Laut dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), an dem das Experiment stattgefunden hat, wurde damit zum ersten Mal die sogenannte 1-eV-Barriere durchbrochen. „Die Teilchenphysik-Gemeinschaft ist begeistert, dass die 1-eV-Barriere von Katrin durchbrochen wurde“, sagt der Neutrinoexperte John Wilkerson von der University of North Carolina in einer Mitteilung.

Ort der Messung war das Karlsruhe-Tritium-Neutrino-Experiment (Katrin). In der 70 m langen Anlage wird laut KIT im Vakuum die Energieverteilung beim Zerfall von Tritium gemessen, ein instabiles Wasserstoffisotop mit zwei Neutronen im Kern.

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