STUDY OF THE EFFECTS OF STERILE NEUTRINOS IN BETA DECAY EXPERIMENTS
| Autor: | FABIO ALEX PEREIRA DOS SANTOS |
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| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2008 |
| Zdroj: | Repositório Institucional da PUC_RIOPontifícia Universidade Católica do Rio de JaneiroPUC_RIO. |
| Druh dokumentu: | masterThesis |
| Popis: | CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO Nesta dissertação, estudamos do ponto de vista fenomenológico, os efeitos de neutrinos estéreis para os observáveis de massas de neutrinos baseado nos dados do experimento LSND e nos resultados divulgados recentemente pela colaboração MiniBooNE. Consideramos observáveis de massa as seguintes quantidades: o parâmetro de massa cinemática cuja medida é realizada em experimentos com o decaimento beta do tritium tendo seu valor atual fornecido pelos experimentos Mainz e Troitsk; a massa efetiva de Majorana, que é uma quantidade que pode ser obtida em experimentos com o duplo decaimento beta sem neutrinos; finalmente, a soma de massas dos neutrinos, a qual é vinculada por dados cosmológicos. Nossa análise é realizada considerando os possíveis ordenamentos de massas para o caso em que temos dois neutrinos estéreis além dos três neutrinos ativos usuais, cuja adição é necessária para explicar os resultados de LSND e MiniBooNE ao mesmo tempo. Neste cenário, temos oito possíveis ordenamentos de massas, os quais dividimos em três grupos. No primeiro grupo, temos que os dois neutrinos estéreis são mais pesados que os três neutrinos ativos. No segundo grupo, os dois neutrinos estéreis são mais leves que os três neutrinos ativos. Cada um destes dois grupos tem possibilidades que dependem do ordenamento de massas dos neutrinos ativos que pode ser normal ou invertido. No terceiro e último grupo temos que um neutrino estéril é mais leve e o outro mais pesado que os três neutrinos ativos. Neste grupo, existem quatro possibilidades de ordenamento associada ao posicionamento dos neutrinos estéreis e ao ordenamento dos neutrinos do setor ativo. Investigamos os observáveis de massas em cada um destes cenários. In this dissertation we study, from the phenomenological point of view, the effects of sterile neutrinos for the observables related to neutrino masses based on the data of the LSND experiment and on the results releasedrecently by the MiniBooNE collaboration. We consider the following mass related obsevables: the kinematic mass parameter which is obtained in tritium beta decay experiments whose current value is provided by Mainzand Troitsk experiments; the Majorana effective mass, it is a quantity that can be obtained in neutrinoless double beta decay experiments. In additionto these quantities, we also consider the sum of neutrinos masses, which isconstrained by cosmological data. Our analysis is performed by considering the possible mass orderings for the cases where we have two sterile neutrinosbeyond the three standard active neutrinos, whose addition is necessary to explain the results of LSND andMiniBooNE simultaneously. In this scenariot here are eight possible mass orderings, which are divided into three groups.In the first group we have two sterile neutrinos which are heavier thanthe three active neutrinos. In the second group the two sterile neutrinosare lighter than the three active neutrinos. Each of these two groups canbe further divided into 2 subgroups depending on the mass ordering ofthe active neutrinos that can be normal or inverted. In the third and lastgroup we have one sterile neutrino lighter and the other heavier than thethree active neutrinos. In this group there are four possibilities of ordering depending on the positioning of the sterile neutrinos with respect to theactive ones and on the mass ordering of the active states. We investigate systematically the masses observable in each of these scenarios. |
| Databáze: | Networked Digital Library of Theses & Dissertations |
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