Programa específico: European Research Council Synergy Grant
UPV/EHU: Beneficiario
UPV/EHU IP: Fernando Cossio

Inicio del proyecto: 01/04/2021[SR1]
Fin del proyecto: 31/03/2027

Breve descripción: La búsqueda de desintegraciones beta dobles sin neutrinos (NLDBD) es la única forma práctica de establecer si los neutrinos son sus propias antipartículas, un descubrimiento de enorme importancia para la física de partículas y la cosmología. Debido a la pequeña masa de los neutrinos, se espera que la vida útil de NLDBD sea mucho más larga que las del ruido asociado con las cadenas radiactivas naturales. Una identificación positiva de las desintegraciones NLDBD requiere encontrar una señal que no pueda ser imitada por fondos radiactivos. En particular, la desintegración NLDBD de Xe-136 podría establecerse detectando el átomo hijo doblemente ionizado, Ba2+ creado en la desintegración. Esta detección podría lograrse mediante un sensor hecho de una monocapa de indicadores moleculares. El Ba2+ sería capturado por una de las moléculas en el sensor, y la presencia del único indicador complejado con Ba2+ se revelaría posteriormente mediante una respuesta fluorescente después de la interrogación con un sistema láser.

Nuestro sensor propuesto se basa en un nuevo tipo de indicadores fluorescentes bicolores moleculares, capaces de cambiar sus espectros de emisión cuando se combinan con Ba2+. El sistema de interrogación y detección se basará en una microscopía de absorción rápida de dos fotones. Los objetivos principales de esta propuesta son: 1) una demostración completa de la viabilidad de un sensor capaz de detectar iones Ba2+ individuales en una cámara de xenón de alta presión (HPXe), y 2) la construcción de un gran demostrador HPXe, el detector BOLD, que implementará un sistema detector de marcado de bario completo y demostrará la viabilidad de construir un experimento sin fondo a escala de toneladas, con un gran potencial de descubrimiento.

[SR1]Pendiente de confirmación