在超出标准模型的物理学框架内，我们研究了由宇宙射线通量在大气中产生的介子衰变为重的马约拉纳中微子，而后者又反而衰变为低质量区域中的光子的可能性。 我们研究了无菌的马约拉纳中微子（N）在穿过巨大而不透明的物体（如山）后衰减产生的光子通量。 为了模拟N在大气中的产生及其向光子的衰减，我们考虑了有效理论所模拟的马约拉纳中微子与标准物质之间的相互作用。 然后，我们计算大气中介子衰变产生的重中微子通量。 由N个衰变产生的幸存光子通量是使用包括马约拉纳中微子产生和衰变影响的传输方程计算的。

标准模型之外的几种粒子物理学理论都认为中微子会衰减。 在这项工作中，我们假设中微子振荡的标准机制是通过将最重的中微子质量状态衰减为无菌中微子而改变的，并且取决于模型，它是标量的还是马洛顿的。 我们研究了即将进行的KM3NeT-ORCA实验对这种情况的敏感性，发现它可以将振荡实验（考虑了三中微子振荡）的电流范围提高大约两个数量级。 我们还研究了这种中微子衰减的存在如何影响大气振荡参数sin2⁡θ23和Δm312的确定，以及对中微子质量排序的敏感性。

无中微子双β衰变可以显着帮助阐明中微子质量非零的问题，因为观察到此轻子数违反过程将暗示中微子是马约拉纳粒子。 但是，潜在的相互作用不必像标准中微子质量机制那样简单。 可以有效地实现无中微子双β衰变机制的所有变化。 在这项工作中，我们集中于对无中微子双β衰变的短程有效贡献的理论描述，其等效于结合了适当场内容的九维有效算符。 我们给出了对应于有效拉格朗日方程各个项的核矩阵元素和相空间因子的详细推导。 使用这些，我们为无中微子双β衰变半衰期和输出电子的角度相关性提供了通用公式。

如果存在中微子可能衰变的非常轻的状态（比活动中微子轻），中微子在时空中的传播就不会被限制为单一的。 在这种情况下，中微子的风味变化受少数额外的混合和“振荡”参数控制，包括违反CP不变性的新来源。 我们计算了两种口味和三种口味的过渡概率，并讨论了新物理学的不同现象学后果。 这些在质量上与文献中讨论的其他违反统一性的来源不同。

中微子的马约拉纳与狄拉克性质仍然是一个悬而未决的问题。 部分原因是由于实际上所有实验可接近的中微子都是超相对论的。 注意到马约拉纳中微子在非相对论中时的行为与狄拉克中微子的行为有很大不同，我们表明，按照先导次序，重中微子衰变为较轻的中子和自共轭玻色子的子代的角分布为 如果中微子是Majorana费米子，则与母体的极化无关。 该结果来自CPT不变性，并且与造成衰减的物理细节无关。 相反，如果中微子是狄拉克费米子，则这种衰变中的角分布通常不是各向同性的。 我们探索使用这些角度分布（或等效地，在实验室框架中子体的能量分布）的可行性，以解决中微子的马约拉纳对狄拉克性质，如果第四，更重的中微子质量本征态在当前或未来出现。 下一代高能对撞机，强介子设备或中微子束实验。 我们还指出了如何将重中微子相关的衰变变成带电的子代，可以用于相同的目的。

我们考虑了νMSM中的无中微子双beta（0νββ）衰变，其中将三个质量低于电弱尺度的右旋中微子另外引入标准模型。 在此模型中，出现了三个重中性轻子N1，N2和N3，它们对应于右手中微子。 众所周知，最轻的一个keV质量的N1是暗物质的候选者，它对0νββ衰变的贡献可忽略不计。 相比之下，较重的N2和N3对中微子质量的跷跷板机制和重生作用起着破坏性的作用（与活性中微子相比）。 这是因为已经假定了它们的高精度简并质量，这是重结晶发生的分析研究所期望的。 在此分析中，我们发现，当质量差变大且活性中微子的质量顺序颠倒时，由于N2和N3的建设性贡献，0νββ衰变的有效质量变得大于活性中微子的1。 当前和不久的将来的0νββ衰减实验将探索这种可能性。

在辐射β衰变中，可以通过自旋无关的T奇数相关性研究T违反。 我们认为，超出电弱规模产生的超出T违规的标准模型（BSM）来源对这种相关性的贡献。 同时，由6维算子参数化的此类源可能会感应出电偶极矩（EDM）。 结果，T奇数BSM物理学在辐射β衰变和EDM中的表现不是独立的。 在这里，我们利用这种连接来sh

提出了对大量长寿命粒子衰变成μ子和两个夸克的搜索。 该数据集由质子质子相互作用在质心能量7和8 TeV，分别对应于1和2 fb-1的综合光度。 分析是在假设一组具有简单拓扑的生产机制的情况下进行的，其中包括产生类似希格斯粒子的衰变成两个长寿命粒子的现象。 质量范围从20到80 GeV / c2，寿命从5 ps到100 ps。 结果还根据在不同的R-Parity违反超对称模型的中性化生产来解释，质量在23–198 GeV / c2范围内。 在理论模型的参数空间中，没有观察到超出背景预期的过量现象，并且在生产横截面上为各个点设置了上限。

我们分别将X（3872）和Y（4140）分别视为Xc0≡ccuu（dd）和ccsss的向量四夸克状态。 通过将Λb→Xc0Λ与B−→Xc0K−连接，我们预测Λb→Λ（X（3872）0→）J /ψπ+ π−和Λb→Λ（Y（4140）→）J / ψϕ的分支比 分别是（5.2±1.8）×10-6和（4.7±2.6）×10-6，这对于LHCb的实验而言分别是可访问的。 这些Λb模式的测量将是重子衰变中XYZ状态的第一个实验证据。

我们调查在有效的相互作用形式中，质量范围0.5 GeV $$ <m_N <5 $$ <mN <5 GeV，马约拉纳中微子对B介子衰变的可能贡献。 我们通过LHCb处的$$ B ^-\ rightarrow \ mu ^-\ mu ^-\ pi ^ + $$ B-→μ-μ-π+研究了$$ B ^-$$ B-介子的衰减， 这是轻子数违反和马约拉纳中微子存在的信号，并限制了以狄拉克-洛伦兹结构为特征的不同新物理贡献。 我们还研究了Belle的辐射B衰减（$$ B ^-\ rightarrow \ mu ^-\ nu \ gamma $$ B-→μ-νγ）施加的边界。 获得的边界比在LHC较高马略拉质量的左右对称模型的背景下，左右对称模型中第6维四费米子接触矢量和标量马略拉中微子相互作用的先前值更具限制性，这表明直接计算有效N 相互作用对不同过程的贡献可以帮助对由有效拉格朗日参数化的不同紫外线完全模型设定更严格的界限。