Bestimmung der Neutrinomasse aus dem Tritium-Betazerfall
Prof. Dr. Christian Weinheimer (Universität Bonn)

Seit ueber 50 Jahren wird versucht, die Neutrinomasse direkt aus der Form des Tritium-Betaspektrums in der Naehe des Endpunkts zu vermessen.
Als eine russische Gruppe Anfang der 80er Jahre glaubte, eine endliche Neutrinomasse im Bereich von 30eV/c^2 gefunden zu haben, wurde eine Reihe neuer und noch empfindlicherer Experimente begonnen, um diese Aussage zu ueberpruefen.
Die ersten dieser Experimente in Zuerich und Los Alamos zeigten, dass die Neutrinomasse doch kleiner als 30eV/c^2 sein muss, allerdings trat bei den meisten Experimenten das Problem auf, dass negative Werte fuer das Neutrinomassenquadrat gefunden wurden, was auf systatische Fehler hinwies.
Die Experimente in Mainz und Troitsk entwickelten ein voellig neuartiges Spektrometerkonzept, das MAC-E-Filter, wodurch die Empfindlichkeit auf die Neutrinomasse nochmals um fast eine Groenordnung auf etwa 2eV/c^2 gesteigert wurde, allerdings konnten auch nur Obergrenzen auf die Masse festgelegt werden. Insbesondere das Mainzer Experiment konnte durch intensive Untersuchungen und Bestimmung der systematischen Unsicherheiten das Problem der negativen Neutrinomassenquadrate ausraeumen und ein voll verstandenes Betaspektrum vorlegen.
Durch die kuerzliche Entdeckung der Neutrinooszillation wissen wir, dass Neutrinos doch eine von Null verschiedene Masse besitzen und damit - je nach Groesse der Masse - eine wichtige Rolle im Universum spielen. Deshalb ist die direkte Neutrinomassenbestimmung jetzt nochmals wichtiger geworden.
Aufbauend auf den erfolgreichen Konzepten der bisherigen Experimente soll mit dem Karlruhe Tritium Neutrinoexperiment KATRIN die Empfindlichkeit auf die Neutrinomasse nochmals um eine Groessenordnung gesteigert werden.