New precision measurements of free neutron beta decay with cold neutrons
自由中子β衰变的精确测量可以用来确定β衰变的耦合常数,并提供对标准模型的几种严格检验。本文介绍了橡树岭国家实验室Sputter-Neutron Source的基础物理光束线计划的自由中子β衰变计划,并将其置于最近和计划的其他中子β衰变观测值测量的背景下。
2014-08-20 nucl-ex physics.ins-det
Beta decay of Neutron-Rich 53-56Ca
获得了富中子Ca同位素的β衰变特性。首次测定了54 Ca [86(7)ms]、55 Ca [22(2)ms]和56 Ca [11(2)ms]的半衰期值。53 Ca的半衰期为230(6)ms,明显长于以前报道的衰变链53 K-> 53 Ca-> 53 Sc。在54 Ca的β衰变后发现的能量为247 keV的延迟γ射线,被认为是减少54 Sc中第一个1+能级的射线。的β-衰变性能比较有利的壳模型计算的结果完成在全pf-空间与GXPF 1相互作用。富中子Ca同位素的半衰期也比较总β衰变理论。富中子Ca半衰期的系统趋势与N=32时存在的亚壳层间隙一致。
2008-01-07 nucl-ex
Beta-delayed neutron and gamma-ray spectroscopy of 17C utilizing spin-polarized 17B
通过测量β?-的方法研究了~(17)C的激发态。发射的延迟中子和伽马射线17 B的衰变在测量中,三个负宇称态和两个不确定的状态,被确定在17 C以上的中子阈值能量,和七个伽马线被确定在β?17 B的缓发多中子发射?腐烂从这些转变来看,beta?确定了~(17)B的衰变图。在本工作中,纤维核磁共振技术与?使用碎裂诱导的自旋极化17 B束的延迟粒子测量。这个新方案使我们能够确定β的自旋宇称?- 基于离散光纤衰减不对称参数的差异的衰减馈送激发态,假设这些状态通过伽莫夫-泰勒跃迁连接。在这项工作中,1/2-,3/2-和(5/2-)分别被指定为17 C中Ex = 2.71(2),3.93(2)和4.05(2)MeV的观测状态。
2013-01-31 nucl-ex
11Be(beta-p), a quasi-free neutron decay?
通过对欧洲核子研究中心(CERN)ISOLDE装置收集的样品进行加速器质谱(AMS)分析,观测到丰中子核11Be的β延迟质子发射。在分支比为(8.4 +-0.6)10^{-6}的情况下,如通过B(GT)值所测量的,该衰减模式的强度出乎意料地高。在一个简单的单粒子模型中讨论了这一结果,并将其解释为11Be晕中子到单质子态的准自由衰变。
2014-02-07 nucl-ex
Neutron Beta Decay: Status and Future of the Asymmetry Measurement
随着更强的冷中子和超冷中子源的出现,以及实验技术的改进,中子β衰变中|Vud|的测定与超允许β衰变中的测定具有相似的精度,这是可以实现的。从中子β衰变中测定|Vud|,不受核修正的影响,最有希望进一步改进|Vud|的测定。介绍了美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的中子β衰变关联实验的现状和发展趋势
2007-04-18 hep-ex nucl-ex
Limit on the Fierz Interference Term b from a Measurement of the Beta Asymmetry in Neutron Decay
在粒子物理学的标准模型中,弱相互作用仅用矢量耦合和轴矢量耦合来描述。非零的标量或张量相互作用意味着对中子的微分衰变率的额外贡献,即菲尔斯干涉项。我们从自旋极化中子的测量中推导出这个假设项的极限。这种方法在统计上不如从光谱形状确定的灵敏度,但具有更清晰的系统学特征。我们在68.27 C. L.处得到b = 0.017(21)的极限,将中子衰变的先前最佳极限提高了四倍。
2020-07-22 nucl-ex
Neutron inelastic scattering and reactions in natural Pb as a background in neutrinoless double-beta-decay experiments
非弹性中子散射和铅同位素上的反应可以在许多双β衰变同位素中产生接近特征端点能量的伽马射线。特别是Pb-206,207,208中的伽马射线跃迁可能在用于双β衰变搜索的Ge探测器中的76-Ge Q值处产生能量沉积。产生这些伽马射线的能级可以被(n,n 'gamma)或(n,xngamma)反应激发,但是截面很小,以前没有测量过。这项工作使用洛斯阿拉莫斯中子科学中心的脉冲中子束直接测量双β衰变实验中感兴趣的反应。在天然铅上由Pb-206产生2041 keV γ射线的截面测量值为3.6 ± 0.7(stat.)+/- 0.3(系统)~9.6 MeV。由Pb-207和Pb-208产生3062 keV γ射线的天然Pb的截面测量值为3.9 ± 0.8(stat.)+/- 0.4(系统)mb在相同的能量。本文报道了Pb中跃迁能与其它双β衰变同位素的Q值相对应的其它能级的激发截面或给出了激发截面的上限。
2009-09-24 nucl-ex
First Full Dalitz Plot Measurement in Neutron $β$-Decay using the Nab Spectrometer and Implications for New Physics
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Duke University(杜克大学);University of Kentucky(肯塔基大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学);University of Manitoba(曼尼托巴大学);University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);Drexel University(德雷塞尔大学)
Nab谱仪首次完成中子β衰变达利茨图测量,揭示中子β衰变相空间分布并约束可能的激发中子态
2025-08-22 hep-ex nucl-ex
Determination of the Weak Axial Vector Coupling from a Measurement of the Beta-Asymmetry Parameter A in Neutron Beta Decay
本文报道了用\perkeo测量中子β不对称参数$A$的新方法。主要的进展是高中子极化的$P = 99.7(1)%$从一个新的安排超级镜偏振器和减少的背景,从改进的光束线和屏蔽。因此,领先的校正减少了4倍,使它们低于统计误差水平,并导致与我们以前的实验相比,系统不确定性显着降低。从结果$A_0 = -0.11996(58)$出发,我们导出了轴矢量与矢量耦合常数之比$λ= g_\mathrm{A}/g_\mathrm{V} = -1.2767(16)$
2012-03-30 hep-ex nucl-ex
Discovery of the neutron radiative decay
这项工作的目的是实验发现和研究一种罕见的中子模式,即辐射β衰变,其中一种新的粒子,辐射γ量子,与预期的衰变产物β电子,反冲质子和反中微子一起形成。这种罕见的中子衰变模式的发现是通过识别三重符合事件进行的:β电子,质子和辐射γ量子的同时登记。用β电子和反冲质子的双符合记录了普通中子的衰变。三重符合与双重符合的比值与辐射中子衰变的相对强度(分支比- B.R.)B.R. =(3.2+1.6)10-3(90% C.L.)在伽马能区大于35 keV),我们是世界上第一个在2005年夏天在FRMII(TUM,德国)的第二和第三周期测量。这个值的B.R.与标准的电弱理论是一致的
2006-05-16 nucl-ex
Neutron inelastic scattering in natural Cu as a background in neutrinoless double-beta decay experiments
为研究罕见的过程而设计的实验,如无中微子双β衰变($0νββ$),是对标准模型之外的物理学的重要检验。这些实验依赖于将固有的放射性背景降低到前所未有的水平,同时充分屏蔽探测器免受外部放射性源的影响。了解屏蔽和探测器材料的中子激发潜力对于获得这种灵敏度是很重要的。利用LANSCE宽谱中子束,测量了中子在$^{nat}$ Cu表面的非弹性散射。这项工作的目标是集中在了解中子在这些材料中的许多候选$0νββ$衰变同位素的Q值周围的区域相互作用的背景率,以及提供数据的基准蒙特卡罗模拟的背景事件。结果:我们从$^{nat}$ Cu中46个能级的$γ$产生截面中提取了能级截面。将这些水平截面与现有的实验数据以及离散水平的ENDF/B-VII评估进行了比较。我们还研究了我们的测量对$0νββ$测量的潜在影响,发现许多通常研究的$0νββ$同位素的Q值低于ENDF/B-VII评估的任一Cu核离散水平的截止值。
2012-10-17 nucl-ex
New Physics in Neutron Beta Decay
给出了描述标准模型以外物理的参数的极限。在夸克-轻子水平上,涉及矢量、标量和张量算符的最一般的洛伦兹不变有效哈密顿量已被使用。用最精确和最新的自由中子β衰变相关系数和超允许费米衰变Fierz项的实验数据进行了拟合。
2013-03-21 nucl-ex nucl-th
Precision Measurement of the Neutron Beta-Decay Asymmetry
UCNA合作组利用来自洛斯阿拉莫斯中子科学中心(LANSCE)固体氘UCN源的极化超冷中子(UCN)对中子$β$ -衰变不对称性$A_0$进行了新的测量。实验中的改进导致了统计和系统不确定性的减少,从而导致$A_0 = -0.11954(55)_{\rm stat.}(98)_{\rm syst.}$,对应于轴向矢量与矢量耦合的比率$λ\equiv g_A/g_V = -1.2756(30)$。
2013-02-19 nucl-ex
A gaseous-helium cooling system for silicon detectors in the Nab experiment
University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Arizona State University(亚利桑那州立大学);Eastern Kentucky University(东肯塔基大学);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);University of Kentucky(肯塔基大学);University of Manitoba(曼尼托巴大学);University of Winnipeg(温尼伯大学);University of Michigan(密歇根大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学);University of Tennessee, Chattanooga(田纳西大学查塔努加分校);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Laboratoire de Physique Corpusculaire de CAEN(卡昂粒子物理实验室);Drexel University(德雷塞尔大学);University of Chicago(芝加哥大学)
Nab实验采用气体氦冷却系统为硅探测器提供低温环境,以提高中子β衰变相关系数测量的精度和稳定性。
2026-01-08 nucl-ex physics.ins-det
Detection System for Neutron $β$ Decay Correlations in the UCNB and Nab experiments
本文描述了一种用于中子$β$衰变角关联精确测量的探测系统。该系统是基于厚,大面积,高度分段的硅探测器与美光半导体公司合作开发的原型系统符合规格的$β$电子探测能量阈值低于10千电子伏,能量分辨率为$\sim$ 3千电子伏半高宽,和上升时间为$\sim$ 50纳秒的127个探测器像素的19仪表。利用洛斯阿拉莫斯中子科学中心的超冷中子,我们证明了$β$粒子和中子$β$衰变反冲质子的同时探测。将在UCNB和Nab实验中实施全仪器化探测系统,以确定中子$β$衰变参数$B$、$a$和$b$。
2017-01-07 nucl-ex physics.ins-det
Neutron Beta-Decay as Laboratory for Test of Standard Model
我们分析了所有实验观测到的不对称性和能量分布的中子β衰变与极化中子和非极化衰变质子和电子和中子的寿命的贡献的10^(-4)的顺序超过标准模型(SM)的相互作用的敏感性。
2018-11-05 hep-ex hep-ph nucl-ex
Evaluating $V_{ud}$ from neutron beta decays
虽然中子研究得很好,但它仍然为精确检验标准模型(SM)的预测提供了一个独特的实验室。中子衰变不受核β衰变中存在的原子核结构修正的影响,并且,由于$10^8$的分支比比理论上更清洁的π β衰变大一倍,因此它比后者更容易进行实验研究。对中子寿命和自由中子β衰变相关性的足够精确的测量,提供了对SM的几个严格的检验,包括弱夸克耦合(夸克-轻子普适性),以及标准$V-A$弱相互作用理论之外的某些扩展。本文重点介绍了长期运行的自由中子β衰变实验计划,旨在获得一个独立的确定Cabibbo-Kobayashi-Maskawa(CKM)混合矩阵元$V_{ud}$。我们讨论了目前的精度在这个程序中实现的状态,并简要回顾了目前正在进行的项目,以及预期的近期改进领域。
2017-04-01 hep-ph nucl-ex
Neutron lifetime splitting in beta-decay
本文提出了中子β衰变寿命分裂的假设,指出中子的β衰变可用寿命三元组tau_{Left},tau_{Mean},tau_{Right}来描述。寿命tau_{Left}是发射电子的L-中子与中子自旋方向相反的寿命(L-型中子衰变)。寿命tau_{Right}是在中子自旋方向上发射电子的R中子的寿命(R型中子衰变)。寿命tau_{Mean}是tau_{Left}、tau_{Right}或平均中子寿命的算术平均值。利用中子衰变的电子自旋不对称性参数和中子平均寿命的测定结果,对三组元tau_{Left}、tau_{Mean}、tau_{Right}分别进行了数值估算,得到三组元的数值分别为813 s、900 s和987 s。除了估计之外,还根据作者提出的衰变标度调谐方法从实验数据确定了三元组的寿命。实验值与估算值吻合较好。由实验中子寿命tau_{Left}和tau_{Right}确定的加权平均中子寿命tau_{W}等于tau_{W} =833.33 ± 0.02 s,与其它方法得到的中子寿命值符合得很好。
2019-03-16 nucl-ex physics.data-an
Corrections of order O(E^2_e/m^2_N), caused by weak magnetism and proton recoil, to the neutron lifetime and correlation coefficients of the neutron beta decay
计算了弱磁性和O(E^2_e/m^2_N)~10^{-5}级(即核子大质量展开中的次-次-领先级)质子反冲对中子β衰变的中子寿命和相关系数的贡献,其中E_e和m_N分别为电子能量和核子质量.分析了极化中子、极化电子和非极化质子的中子β衰变的电子能量和角分布。加上威尔金森修正(Nucl.Phys.A377,474(1982)和O阶辐射修正(α E_e/m_N)~ 10^{-5}(Phys. Rev. D 99,093006(2019)),计算为大核子质量$m_N$扩展到Sirlin的O阶修正中的次领先阶修正(alpha/pi)(Phys. Rev. 164,1767(1967)),O(E^2_e/m^2_N)~ 10^{-5}阶修正提供了在标准模型中计算的中子β衰变的理论背景的更高水平的精确度,用于实验搜索标准模型之外的相互作用的贡献。
2021-07-10 hep-ph nucl-ex
A Multiwire Proportional Chamber for Precision Studies of Neutron Beta Decay Angular Correlations
设计并建造了一个用于中子β衰变角关联精密研究的多丝正比室(MWPC)。它的设计有几个新的特点,包括使用低压新戊烷作为MWPC气体和由Kevlar纤维增强的薄Mylar片材制成的入口窗口。在初步的离线性能测试中,研究了新戊烷的气体增益和位置分辨率。
2007-02-10 nucl-ex physics.ins-det
On Bound-State beta^- Decay Rate of the Free Neutron
我们计算了自由中子的束缚态β ^衰变率。我们表明,在衰变的最终状态的氢产生的概率约为99%的超精细状态与零轨道l = 0和原子角动量F = 0。
2009-02-10 hep-ex hep-ph nucl-ex
New Measurements and Quantitative Analysis of Electron Backscattering in the Energy Range of Neutron Beta-Decay
我们报告的第一个详细的测量电子背散射塑料闪烁体的目标,扩展我们以前的工作铍和硅的目标。闪烁体实验提出了几个额外的实验挑战与闪烁体目标的充电,这些挑战详细解决。此外,我们定量比较的能量和角分布的数据,我们以前的数据,与电子输运模拟的基础上的Geant 4和佩内洛普蒙特卡罗模拟代码。佩内洛普模拟被发现在全球范围内提供一个优越的描述的数据。这些信息对于广泛的弱相互作用物理实验至关重要,在这些实验中,电子背散射会引起与探测器相关的系统不确定性。
2005-11-21 nucl-ex
Enhanced Gamma-Ray Emission from Neutron Unbound States Populated in Beta Decay
总吸收光谱被用来研究β衰变强度的状态以上的中子分离能量,然后在87,88 Br和94 Rb的γ射线发射。由于对系统误差的仔细控制,获得了准确的结果。在所有三种情况下,都观察到一个出乎意料的大伽马强度,远远超出了激发能区域,在该区域中子穿透受到低中子能量的阻碍。将作为激发能的函数的γ分支与Hauser-Feshbach模型计算进行比较。对于87 Br和88 Br,γ支化分别达到57%和20%,并且可以解释为原子核结构效应。在子体中的一些状态只能通过发射具有强烈降低的势垒穿透性的大轨道角动量中子来衰变。在富含中子的94 Rb的情况下,所观察到的4.5%的分支比用标准核统计模型参数进行的计算要大得多,即使在对个别跃迁宽度的波动效应进行适当校正之后。通过引入光子强度与中子强度之比的一个数量级的增强,可以调和这种差异。对于非常富中子的核,光子强度函数的这种量级的增加,如果被证明是正确的,会导致(n,γ)截面的类似增加,这将对r-过程丰度计算产生影响。
2015-05-20 nucl-ex
Symmetry restoration in the axially deformed proton-neutron quasiparticle random phase approximation for nuclear beta decay: The effect of angular-momentum projection
Sun Yat-sen University(中山大学);University of North Carolina, Chapel Hill(北卡罗来纳大学教堂山分校)
本文研究了轴向变形QRPA中对称性恢复对β衰变半衰期的影响,通过角动量投影显著降低计算结果。
2026-02-19 nucl-ex nucl-th
Total Absorption Gamma-Ray Spectroscopy of 87Br, 88Br and 94Rb Beta-Delayed Neutron Emitters
我们用全吸收γ谱研究了~(87)Br、~(88)Br和~(94)Rb的衰变。这些重要的裂变产物是β-缓发中子发射体。我们的数据显示了相当大的伽马强度,迄今为止在高分辨率伽马射线光谱学中未观察到,从高激发能的状态。我们还发现显着差异的β强度,可以推断出从现有的测量β光谱。我们评估的影响,目前的数据对反应堆衰变热求和计算。虽然这种影响相对较小,但它有助于减少冷却时间在1至100 s范围内的235 U裂变光子分量的计算和积分测量之间的差异。我们还使用求和计算来评估目前的数据对反应堆反中微子光谱的影响。我们发现在5至9兆电子伏的范围内的反中微子能量的显着效果。此外,我们观察到一个意想不到的强概率γ辐射中子非束缚态填充的子核。伽马分支相比,豪泽-Feshbach计算,使一个解释的大值溴同位素由于原子核结构。然而,94 Rb的分支虽然小得多,但暗示需要将辐射宽度增加一个数量级。这导致了一个类似的增加,在计算的(n,伽玛)截面,这个非常丰富的中子核与r-过程丰度计算的潜在影响。
2016-09-20 nucl-ex
Cosmogenic-neutron activation of TeO2 and implications for neutrinoless double-beta decay experiments
用中子束测量了天然碲的宇宙成因中子活化的通量平均截面,中子束包含动能高达$\sim$ 800 MeV的中子,其能谱与海平面宇宙射线中子的能谱相似。对产生的放射性同位素的分析表明,在寻找130 Te的无中微子双β衰变的实验中,110 mAg将是宇宙起源激活背景的主要贡献者,如CUORE和SNO+。CUORE实验中的宇宙起源激活背景的估计已经获得使用这种测量和横截面测量碲的质子激活的结果。此外,测量的截面在这项工作中也从半经验的截面计算结果进行了比较。
2015-03-06 nucl-ex physics.ins-det
Beta-decay studies for applied and basic nuclear physics
在这篇综述中,我们将介绍最近的β衰变研究的结果,使用总吸收技术,涵盖感兴趣的应用,原子核结构和天体物理学的主题。选择研究的衰变主要是因为它们对以下预测有很大的影响:a)反应堆中的衰变热,对现在和未来反应堆的安全很重要; b)反应堆电子反中微子谱,对粒子/核物理和反应堆监测很重要。在这些研究中,选择了总吸收技术,因为它是唯一一种允许获得β衰变概率的方法,而不受称为混乱效应的系统误差的影响。这里介绍和讨论的测量主要是在IGISOL设施的于韦斯屈莱大学(芬兰)使用同位素纯光束提供的JYFLTRAP潘宁陷阱。给出的例子表明,我们的测量结果对选定的核有很大的影响预测的衰变热和反中微子谱从反应堆。有些情况涉及β缓发中子发射,因此可以研究高于中子分离能的状态的γ发射和中子发射之间的竞争。γ-中子发射比可以用来约束天体物理中感兴趣的不稳定核的中子俘获(n,γ)截面。从测量中获得的信息也可用于检验天体物理网络计算中感兴趣的衰变的半衰期和Pn值的核模型预测。这些比较还提供了对核图的特定区域中的原子核结构方面的了解。
2020-07-15 nucl-ex
Neutron beta decay and the current determination of Vud
确定$|V_{ud}|$所需的中子β衰变可观测量的测量正达到0.1%的精度。在本文中,我们回顾这个过程的衰变率的计算,讨论其相关的不确定性,并获得一个表达式,是精确的$10^{-4}$水平。我们的分析清楚地表明了测量$λ$(轴向/矢量耦合比)的必要性。中子β衰变的现状是,人们还不能从中引用一个单一的$|V_{ud}|$的相容值,我们还讨论了在$λ$平面上的参数空间区域,如果新的物理效应对中子β衰变有贡献的话,它们应该在哪里。
2000-06-19 hep-ph nucl-ex nucl-th
Precision Theoretical Analysis of Neutron Radiative Beta Decay
在电弱相互作用的标准模型和树近似下,考虑弱磁和质子反冲对大质子质量m_p展开的1/m_p级的贡献,计算了中子辐射β衰变的单实光子发射率和分支比。我们发现弱磁性和质子反冲的贡献使中子辐射β衰变的速率和分支比增加了约0.70%。与在Phys.Rev.D88,073002(2013)中计算的弱磁性和质子反冲对中子β衰变速率的约0.16%的贡献相比,这是很大的。
2017-01-17 hep-ex hep-ph nucl-ex
beta-decay study of Cu-77
在ISOLDE质量分离器上进行了Cu-77的β衰变研究,目的是推断其β衰变特性并获得Zn-77的光谱信息。富中子铜同位素是通过质子或中子诱导的铀238裂变反应产生的。在生产之后,Cu-77被选择性地激光电离,质量分离并被发送到不同的检测系统,在那里收集β-γ和β-n符合数据。我们报告推导的半衰期,衰变计划,和可能的自旋分配的77铜。
2009-09-01 nucl-ex
Assessment of the beta-delayed proton decay rate of $^{11}$Be
$^{11}$ Be中子晕核似乎以超出预期的速率衰变为$^{10}$ Be。中子消失到暗物质中,晕中子的β衰变,或β延迟质子衰变都被作为解释。在这项工作中,我们研究后一种选择,我们进行壳模型计算和序列衰变分析检查β延迟质子衰变通过$^{11}$ B的共振。狭窄的能量窗口、缺乏具有足够光谱强度的状态、压倒性的α衰变分支,所有这些都使得将观察到的速率与β延迟质子衰变相协调变得困难。
2020-02-19 nucl-ex nucl-th
Beta decays in the LHC era: from ultracold neutrons to colliders
在这次演讲中,我回顾了半轻子β衰变实验的新物理学范围,以及它们与LHC搜索的相互作用。假设新粒子足够重,我们可以使用有效场论方法来分析LHC搜索,这使我们能够与低能实验进行直接和独立的比较。
2012-09-04 hep-ph nucl-ex nucl-th
YSO implantation detector for beta-delayed neutron spectroscopy
本研究开发了基于分段闪烁体的YSO植入探测器,用于研究奇异同位素发射的β延迟中子能量分布,其在RIKEN RIBF的78Ni区域测量中实现高β探测效率和亚纳秒时间分辨率,支持离子-β关联与飞行时间测量。
2024-12-04 nucl-ex physics.ins-det
Physics Beyond Standard Model in Neutron Beta Decay
介绍了中子β衰变对描述标准模型以外的物理参数的限制。新物理学是用最一般的洛伦兹不变有效哈密顿量来描述的,它只涉及矢量、标量和张量算符以及标准模型场。对自由中子β衰变测量的衰变参数进行了双参数拟合,在某些情况下,拟合结果对零四动量转移时核子形状因子的g_A/g_V比值有较大的依赖性。
2012-01-19 hep-ph nucl-ex nucl-th
From Commissioning to Precision Data-Taking: Resolving Operational Challenges in the Nab Detector Systems
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);University of Kentucky(肯塔基大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学);University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Triangle Universities Laboratory, Duke University(三角大学实验室(杜克大学));Eastern Kentucky University(东肯塔基大学);University of Tennessee at Chattanooga(田纳西大学查塔努加分校);Partnership for an Advanced Computing Environment, Georgia Tech(高级计算环境伙伴关系(佐治亚理工学院));Montclair State University(蒙克莱尔州立大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);University of Manitoba(曼尼托巴大学)
Nab实验通过精确测量$V_{ud}$揭示中子β衰变中的实验矛盾,利用非对称谱仪提升探测器性能以实现高精度数据采集。
2025-11-10 nucl-ex physics.ins-det
A Problem in the Statistical Description of Beta-Delayed Neutron Emission
针对裂变产物β衰变后伽马发射过剩的理论空白,开发集成核数据工作流,连接核壳模型与核反应模型代码以解释该现象。
2022-10-22 nucl-ex nucl-th
On Continuum-State and Bound-State Beta Decay Rates of the Neutron
我们分析了中子的连续态和束缚态β ^-衰变率。为了计算衰变率的理论值,我们采用H. Abele(进展。部分核物理,60,1(2008))从关于中子的连续态β-衰变的电子能谱的中子自旋-电子相关系数的实验数据的拟合。我们考虑了辐射修正的贡献和标量和张量弱耦合。我们用轴向、标量和张量耦合常数定义了电子能谱的相关系数。利用最近精确的中子寿命和相关系数的实验数据,我们估算了标量和张量弱耦合常数。我们计算了中子的束缚态β ^-衰变率随轴向、标量和张量弱耦合常数的变化。结果表明,中子在总角动量F = 0的超精细态衰变为氢。计算得到的极化中子束缚态β ^-衰变几率的角分布可用于实验测量束缚态β ^-衰变到总角动量F = 1的超精细态的几率。
2009-06-04 hep-ex hep-ph nucl-ex
Exploring $β$ decay and $β$-delayed neutron emission in exotic $^{46,47}$Cl isotopes
本文报道了$^{46,47}$Cl的$β$衰变与延迟中子发射实验,提取了半衰期并确定了$^{46}$Ar等能级结构,结合壳模型计算探讨了延迟中子发射机制及其光谱学应用。
2025-08-08 nucl-ex
Characterisation of a Thick Pixelated Silicon Detector for Electron Spectroscopy of Neutron Beta Decay
Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ), Technical University of Munich(海因茨·迈尔-莱布尼茨中心,慕尼黑工业大学);Technical University of Munich, School of Natural Sciences(慕尼黑工业大学自然科学院)
利用FRM II的PERC仪器,旨在通过测量极化和非极化中子的β能谱确定相关常数和元素并寻找其他贡献。为此展示了商用像素化探测器的表征,以评估其测量自由中子β衰变整个电子能谱的适用性。
2026-07-16 nucl-ex physics.ins-det
Neutron Inelastic Scattering Processes as Background for Double-Beta Decay Experiments
我们研究了几个Pb($(n,n'γ$)和Ge($(n,n'γ$)反应。我们测量了铅($(n,n'γ$)反应产生的$γ$ -射线,它可以作为使用铅作为大质量内屏蔽的双β衰变实验的重要背景。对于基于Ge的双β衰变实验来说,特别令人担忧的是通过Pb($(n,n'γ$)产生的2041-keV和3062-keV $γ$射线。前者非常接近^{76}Ge双β衰变终点能量,后者在终点附近有一个双逃逸峰能量。还观察到Ge($(n,n'γ$)反应的激发$γ$ -射线.我们考虑了这种背景的贡献和它们对下一代使用富集锗探测器搜索无中微子双β衰变的灵敏度的影响。
2008-01-26 hep-ex nucl-ex
The Main Electrode System of the Nab Experiment and the Analysis of the Performance in the Measurement of the Fierz Term b
本文针对Nab实验测量自由中子贝塔衰变中Fierz项b的需求,设计了主电极系统以保障低电场衰变环境,并分析了该系统对b测量系统不确定度的影响,验证其满足实验精度要求。
2024-02-21 nucl-ex physics.ins-det
Using Nab to determine correlations in unpolarized neutron decay
Nab实验将测量弱轴向矢量和矢量耦合常数$λ=g_A/g_V$的比率,精度为$δλ/λ\sim3\times10^{-4}$,并在$Δb_F<10^{-3}$水平上搜索Fierz项$b_F$。Nab探测系统使用厚的、大面积的、分段的硅探测器来非常精确地确定衰变质子的飞行时间和衰变电子的能量,并重建反中微子和电子动量之间的相关性。需要很好地理解系统的影响定时和能量重建使用这种检测系统。为了探索这些影响,进行了一系列非原位研究,包括使用UCNA光谱仪在$^{45}$ Ca的β衰变中寻找灵敏度较低的$Δb_F<10^{-2}$的Fierz项。
2018-12-19 nucl-ex physics.ins-det
Beta decay studies of r-process nuclei at the National Superconducting Cyclotron Laboratory
讨论了核物理对天体物理r过程模型的影响,强调了丰中子核β衰变性质的重要性。介绍了在美国国家超导回旋加速器实验室进行的几个γ过程激发的β衰变实验。实验包括测量Ni-78、Se-90、Zr-106和Rh-120周围区域的β衰变半衰期和中子发射概率,以及Pd-120的光谱研究。总结了所采用的不同实验技术、数据分析、结果和对模型计算的影响。
2009-01-13 nucl-ex
Neutron Interactions as Seen by A Segmented Germanium Detector
锗探测器阵列(GERDA)是为寻找“无中微子双β衰变"(0-nu-2-β)而设计的,其锗探测器富含Ge 76。一个18倍分段原型探测器的GERDA第二阶段暴露于AmBe中子源,以提高中子诱导的背景的理解。研究了中子与锗同位素本身和周围材料的相互作用。段信息用于识别记录的能谱中的中子诱导峰。利用Geant 4仿真软件包MaGe对实验进行了仿真。虽然Geant 4正确地描述了中子激发的锗同位素的许多光子峰,但一些物理过程被认为是错误的,甚至是遗漏的。
2007-11-14 nucl-ex
V_{ud} from neutron beta decay
从中子β衰变中实验测定V_{ud}需要准确的中子寿命值和核子的弱轴矢量与矢量耦合常数之比。后者是从测量的角度相关系数的微分衰变概率,如β不对称参数A,中微子-电子角相关系数a,或参数C的质子不对称性。作为一种不受原子核结构修正的探针,自由中子的衰变有可能提供最精确的V_{ud}值。然而,为了达到这个目的,实验的灵敏度还需要进一步提高,以与超允许的核β衰变竞争。本文简要回顾了与V_{ud}测定有关的中子衰变研究的现状。
2013-02-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
The Standard Model theory of neutron beta decay
本文回顾中子β衰变标准模型理论,重点厘清电弱辐射修正差异并给出推荐值,展示其在10^{-4}精度下搜寻新物理的潜力。
2023-10-31 hep-ph nucl-ex nucl-th
Precision analysis of electron energy spectrum and angular distribution of neutron beta decay with polarized neutron and electron
本文给出了极化中子和极化电子为10^(-3)阶的中子的β衰变和辐射β衰变的电子能谱和角分布的相关系数的精确分析。相关系数的计算是在标准模型中进行的,弱磁性和质子反冲的贡献为10^(-3)级,在大质子质量膨胀中为次主导级,辐射修正为“α/π ~ 10^(-3”级,在大质子质量膨胀中为主导级。所得到的结果可用于设计实验,寻找超过标准模型的10^(-4)阶相互作用的贡献。
2021-02-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Theoretical description of the neutron beta decay in the standard model at the level of 10^{-5}
在标准模型(SM)的框架下,给出了中子β衰变在10^{-5}水平上的理论描述.本文计算了极化中子、极化电子和非极化质子的中子寿命和中子β衰变的相关系数,考虑了O阶辐射修正(αE_e/m_N)~ 10^{-5}对Sirlin的O(α/π)级内外辐射修正;(E^2_e/m^2_N)~ 10^{-5},由弱磁性和质子反冲引起,和iii)10^{-5}阶的威尔金森修正(Wilkinson,Nucl.Phys.A377,474(1982))。这些修正定义了中子β衰变理论描述的10^{-5}水平的SM背景,这是在SM之外的相互作用的实验研究所需要的,实验不确定性为10^{-5}的几个部分。
2021-08-31 hep-ph nucl-ex nucl-th
Status and Future Prospects in Searches for New Interactions in Neutron and Nuclear Beta-decay, Muon- and Pion-decay
讨论了中子和核β衰变、μ子衰变和π子衰变的各种实验的兴趣、现状和前景。谈话分为衰变率和能量谱和相关性的讨论。简要地提到了“新物理学”对各种情景的影响;更详细地讨论了左右对称模型,并将从所考虑的实验中获得的信息与其他来源的信息进行了比较。
1999-01-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
Proton Recoil Energy and Angular Distribution of Neutron Radiative Beta Decay
考虑质子-光子关联的贡献,分析了重子大质量膨胀中中子辐射β衰变到首阶的质子反冲能和角分布。我们指出,质子-光子关联的解释与中子寿命的辐射修正和中子β衰变的质子反冲能谱的(α/π)g_n(E_e)和(α/π)f_n(E_e)函数的描述并不矛盾,其中E_e是电子能量。此外,我们还发现中子辐射β衰变中的质子-光子关联对质子反冲不对称性C的贡献为10^(-4)量级。它们使辐射修正对质子反冲不对称性C的贡献关于变化A_0 <-->B_0对称,其中A_0和B_0是中子β衰变的相关系数。
2013-09-27 hep-ph nucl-ex nucl-th
Nab: Measurement Principles, Apparatus and Uncertainties
Nab合作将在SNS的基本中子物理光束线中使用新型电/磁场光谱仪和探测器设计对电子-中微子相关参数"a“和中子β衰变中的Fierz干扰项”b“进行精确测量。该实验的目标是(Δ a)/a的10^{-3}精度水平,并将提供核子轴矢比耦合常数λ = G_A/G_V的独立测量。Nab还计划进行有史以来第一次测量中子衰变中的'b',这将提供对张量弱耦合的独立限制。
2008-10-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
Measurement of the electron-antineutrino correlation in neutron beta decay: aCORN experiment
aCORN实验使用一种新的不对称方法来测量自由中子衰变中的电子-反中微子相关性(a系数),而不需要精确的质子光谱学。aCORN在NIST中子研究中心完成了两次物理运行。2013- 2014年NG-6光束线上的首次运行获得的结果为a = 0.1090 +/- 0.0030(stat)+/- 0.0028(sys),总不确定度为3.8%。在新的NG-C高通量光束线上的第二次运行保证精度提高到<2%。
2018-10-01 nucl-ex physics.ins-det
The beta-Oslo method: experimentally constrained ($n,γ$) reaction rates relevant to the $r$-process
未知的中子俘获反应速率仍然是最先进的$r$ -过程核合成反应网络计算中的不确定性的重要来源。由于$r$ -过程涉及高度富中子的核,因此直接($n,γ$)截面测量实际上是不可能的,因此需要间接方法来约束($n,γ$)截面,该截面用作$r$ -过程核网络的输入。在这里,我们讨论了新开发的β-奥斯陆方法,这是能够提供实验输入计算($n,γ$)率丰中子核。β-奥斯陆方法代表了限制对$r$过程重要的中子俘获率的第一步。
2019-08-26 astro-ph.HE nucl-ex
Charge Symmetry Breaking Effects on Neutron Beta Decay in Non-Relativistic Quark Models
本文讨论了电荷对称性破缺(CSB)效应的研究方法,并用它分析了电荷对称性破缺对中子β衰变的影响。包括CSB的影响使β衰变矩阵元素减少了$10^{-4}$数量级的量,该值远大于先前的估计值。一个小得多的贡献,由于质子反冲处理,以及,这是发现的顺序为$10^{-6}$。$V_{ud}$值的当前不确定度也是$10^{-4}$阶。要将这种不确定性提高一个数量级,就需要在今后的分析中考虑电荷对称性破缺效应。
2022-09-30 hep-ph nucl-ex nucl-th