龐學林笑道：“不知道大家有沒有聽說過無中微子雙β衰變？”
“無中微子雙β衰變？”
會議室內的眾人臉色一變。
龐學林笑著說道：“大家應該記得泡利1930年為了解釋貝塔衰變連續能譜而糾結地發明了中微子么？原子核中一個中子變為質子的衰變叫β衰變，如果有兩個中子同時變為兩個質子的衰變叫雙β衰變，這個好像并不難理解。可是泡利告訴我們每一個β衰變都應該有一個中微子伴隨而來，因此雙β衰變應當是雙中微子伴隨雙β衰變才對？但是后來，物理學家們卻發現，雖然大部分雙β衰變都出現了一對中微子，但實驗中也存在著無中微子雙β衰變現象。一百多年過去了，這個現象到現在都還沒找到合理的解釋吧？”
龐學林這番話一出口，喬安華、曹廣云、季青青、劉旭等人臉上就流露出了震驚的表情。
喬安華道：“龐教授，你的意思是，所謂的無中微子雙β衰變并非沒有產生中微子，而是產生了一對我們觀測不到的惰性中微子，所以才出現了所謂的無中微子雙β衰變現象？”
龐學林笑著點了點頭，說道：“我們還是從琢磨不透的中微子說起吧。我們知道狄拉克方程是描述費米子的場方程，正電子是狄拉克電子海洋中的帶負能量的空穴。1937年，意大利的天才青年物理學家馬約拉納因為不滿意狄拉克方程中電子和正電子之間的非對稱性，將正、反粒子的場組合成一個同時滿足正、反粒子的對稱性和狄拉克方程的場，對應的粒子就是所謂的馬約拉納費米子，它們是自己的反粒子。馬約拉納在文章中提出，中性的中微子可能就是這種新的馬約拉納費米子。”
“1938年，前途無量的馬約拉納神秘地失蹤，從此沒有人再見過他。中微子到底是狄拉克費米子還是馬約拉納費米子在此之后就成了公案。在普通的β衰變中，不論是狄拉克還是馬約拉納理論電子一定伴隨著反中微子出現，在觀測上沒有區別。1939年，哈佛大學的弗瑞提出可以通過尋找無中微子雙β衰變來對中微子的本質做出判斷，也就是說尋找雙β衰變中僅僅有兩個電子而沒有中微子的末態反應。這種反應的原理就是：一個原子數A電荷數Z的原子核一次發生（A，Z）→（A，Z+2）+e-+e-+v-e+v-e的反應，由于要求一次性發生這種反應，需要確保中間態原子核（A，Z+1）是一個虛態，也就是要求其核質量上比母核（A，Z）要大，第一次β衰變不會發生。而無中微子雙β衰變要求第一個β衰變放出一個虛的中微子在第二個β衰變中被吸收，以至于形成沒有中微子的雙貝塔末態，這種反應只有中微子是馬約拉納粒子才可能發生。符合這樣條件的天然原子核有三十多種。有趣的是，早期預言的無中微子雙β衰變比普通雙β衰變更容易發生，其半衰期在1015年左右。”
“但現在，我想我們有了更為合理的解釋，雙β衰變中，所謂第一個β衰變，放出一個虛的中微子在第二個β衰變中被吸收，我們不如說第一個β衰變中產生了一個惰性中微子，在第二次β衰變中這種惰性中微子轉化成另一種中微子，被第二次β衰變吸收了，所以才沒有形成中微子的雙β末態。至于實驗證明的話，我想這個難度不大吧？！”
喬安華笑道：“這沒什么難度，我手下一個博士生都能做！”
曹廣云起身道：“老喬，那還等什么，我們現在就去實驗室！”