Das KATRIN-Experiment am KIT: Bislang genaueste Messung der Neutrino-Masse

Am Karlsruher Institut für Technologie steht die genaueste Waage der Welt. Nach 15 Jahren Bauzeit liefert sie nun die ersten Ergebnisse.
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Mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 Prozent haben Neutrinos eine Masse von weniger als einem Elektronenvolt (eV) und damit 500.000 mal weniger als Elektronen. Das haben Forscher mit dem Katrin-Experiment in Karlsruhe ermittelt – der genauesten Waage der Welt. Nach der feierlichen Inbetriebnahme Mitte 2018 konnten die Messungen Anfang 2019 aufgenommen werden, erklären die Verantwortlichen. Drei internationale Analyseteams seien dann getrennt voneinander auf identische Werte gekommen und die zuvor erreichte Messgenauigkeit drastisch verbessert.

Im Katrin-Experiment am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entstehen durch den Zerfall von Tritium Elektronen und Neutrinos. Die am stärksten geladenen Elektronen werden herausgefiltert und vermessen, um dadurch auf die Masse der ungeladenen Neutrinos schließen zu können. Insgesamt wurden in der Messphase 2 Millionen Elektronen auf diese Weise nachgewiesen, ein Bruchteil der sekündlich rund 25 Milliarden erzeugten Elektronen. Der Aufbau des Experiments dafür hat immense Ausmaße: Allein sein Vakuumtank hat rund zehn Meter Durchmesser und wiegt 200 Tonnen.
mehr:
- Weniger als 1 eV: Bislang genaueste Messung der Neutrino-Masse (Martin Holland, heise Online, 20.09.2019)
siehe auch:

- Wie Wolfgang Pauli das Neutrino vorschlug (Jörg, scienceblogs.de, 28.02.2009)

„Alle festen Dinge um uns herum sind nichts als eine Illusion.“ [Ben Still]

„Ich habe heute etwas Böses getan: Ich habe ein Teilchen vorgeschlagen, das nicht nachgewiesen werden kann. Das ist eigentlich etwas, was ein Theoretiker niemals tun sollte.“ 
[Wolfgang Pauli in seinem Tagebuch]

[Nadja Podbregar, Unsichtbar und unfassbar – Die Geburt der Geisterteilchen, scinexx, 11.05.2012]

[…] bin ich angesichts der falschen Statistik der N- und Li6-   Kerne sowie des kontinuierlichen Spektrums auf einen verzweifelten Ausweg verfallen um den Wechselsatz der Statistik[1] und den Energiesatz zu retten. Nämlich die Möglichkeit, es könnten elektrisch neutrale Teilchen, die ich Neutronen[2] nennen will, in den Kernen existieren, welche den Spin 1/2 haben und das Ausschließungsprinzip befolgen und sich von Lichtquanten außerdem noch dadurch unterscheiden,  daß sie nicht mit Lichtgeschwindigkeit laufen. Das kontinuierliche Spektrum wäre dann verständlich unter der Annahme, daß beim 𝛽-Zerfall mit dem Elektron jeweils noch ein Neutron emittiert wird, derart, daß die Summe der Energien von Neutron und Elektron konstant ist. 

[»Brief an die Gruppe der Radioaktiven«, Dezember 1930; in: Rudolf L. Mößbauer, History of Neutrino Physics – Pauli s Letters, neutrino.uni-hamburg.de, 24.10.1997 – PDF]

Anmerkungen:
1:
siehe Pauli-Prinzip (Wikipedia)
2:
Was Pauli in seinem Brief »Neutron« nennt, wird heute Neutrino genannt. 
Das 1920 durch Rutherford postulierte Neutron (Rutherford nahm damals schon an, daß es sich dabei um eine Art Kombination von Proton und Elektron handelte!) wurde erst 1932 durch Chadwick nachgewiesen.
Der Name »Neutrino« (= kleines Neutron) wurde 1933 durch Enrico Fermi geprägt.

Der Nachweis der Existenz von Antimaterie gelang es C.D. Anderson 1933, sein Artikel in der Zeitschrift Physical Rewiew ist vier Seiten lang. An der Entdeckung des top-Quarks im Jahre 1995 waren zwei große Forschungsgruppen beteiligt. Hier nimmt die Liste der beteiligten Autoren und Institutionen allein schon fast vier Seiten in Anspruch.
[Quelle: Hans Günter Dosch, Jenseits der Nanowelt: Leptonen, Quarks und Eichbosonen, Springer 2004, S. 5, empfohlen sei das Kapitel »Die heroische Zeit« – GoogleBooks]

Wie viel wiegt ein Neutrino? Das KATRIN-Experiment am KIT (2018) {26:46}

KIT Karlsruher Institut für Technologie
Am 16.05.2018 veröffentlicht 

Wie schwer sind Neutrinos? Diese unscheinbare Frage gehört zu den wichtigsten Fragestellungen in der modernen Teilchenphysik und Kosmologie. Der Antwort einen großen Schritt näher bringt uns das Karlsruher Tritium Neutrino (KATRIN) Experiment. Es wurde am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) von einer internationalen Kollaboration in 15-jähriger Bauzeit aufgebaut und beginnt am 11. Juni 2018 mit einer feierlichen Eröffnung seine mehrjährige Messung.
Das Video, eine aktualisierte und erweiterte Fassung eines bereits 2012 produzierten Films (https://youtu.be/cnu79iC0C1M), zeigt, wie die internationale Kollaboration aus 140 Wissenschaftlern und Ingenieuren die Neutrinomasse mit dem KATRIN-Experiment bestimmen will. Neutrinos sind die häufigsten massiven Teilchen im Universum und damit ein Schlüsselteilchen im Verständnis unseres Universums. In Gesprächen mit Wissenschaftlern wird gezeigt, warum die Neutrinomasse, die seit mehr als 80 Jahren gesucht wird, so wichtig für grundlegende Fragen aus der Physik ist.

Neutrinos auf der Waagschale von KATRIN (Dr. Kathrin Valerius) {24:01}

ZAKVideoclips
Am 02.02.2015 veröffentlicht 

Die Leiterin der Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe KATRIN vom Institut für Kernphysik, Dr. Katrin Valerius, erläutert, wie die Masse von Neutrinos bestimmt werden kann.
Neutrinos sind die leichtesten, häufigsten, aber auch rätselhaftesten Teilchen in unserem Universum. Sie sind elektrisch neutral und wechselwirken mit ihrer Umgebung nur über die Gravitation und die sogennante schwache Kernkraft. Bis vor kurzem wurden Neutrinos im Standardmodell der Teilchenphysik als masselose Teilchen beschrieben. Aus Beobachtungen von atmosphärischen und solaren Neutrinos konnte in den vergangenen Jahren jedoch gezeigt werden, dass Neutrinos doch eine kleine Masse besitzen. Die Größe der Masse ist aber immer noch unbekannt.
Die Veranstaltung fand am 20.01.2015 im Rahmen von KIT im Rathaus statt.

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Alpha Centauri - Was sind Neutrinos - Folge 106 {14:52}

TheLordOfDeath1000
Am 19.01.2013 veröffentlicht 

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Quelle: Nur 4 % des Universums bestehen aus gewöhnlicher Materie!
(hap-astroteilchen.de, Helmholtz Gemeinschaft, undatiert)

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