Search for time modulations in the decay constant of 40K and 226Ra at the underground Gran Sasso Laboratory
据报道,几个原子核的衰变常数中发生了密耳级的时间调制,周期大多为一年,也有一个月或一天左右的。另一方面,具有类似或更好灵敏度的实验无法检测到任何调制。本文给出了~(40)K和~(226)Ra两种不同放射源的活度研究结果。这两个伽马能谱测量实验是在格兰萨索实验室的地下进行的,这样就抑制了随时间变化的宇宙射线背景。简而言之,我们的测量分别达到了40 K和226 Ra的3.4和3.5分之10 ^6的灵敏度(1 σ),并且它们没有显示出任何统计上显著的衰变常数随时间变化的证据。我们还给出了2017年9月发生的两次强X级太阳耀斑的活动测量结果。我们的数据并没有显示出任何意想不到的时间依赖性的衰变率的40 K对应于两个耀斑。据我们所知,这些是关于衰变常数随时间变化的稳定性的最精确和准确的结果。
2018-02-23 astro-ph.SR nucl-ex
An improved half-life limit of the double beta decay of $^{94}$Zr into the excited state of $^{94}$Mo
在德国德累斯顿的Felsenkeller地下实验室,对$^{94}$ Zr到$^{94}$ Mo的第一激发态的双β衰变跃迁进行了研究。用超低本底γ能谱装置对341.1g天然同位素组成的锆样品进行了43.9d的测量。未观察到信号,新的最佳半衰期下限设定为$5.2\times10^{19}$年(90% CI)。该极限对于$0νββ$和$2νββ$衰减到$^{94}$ Mo的激发态是有效的,但不能区分这两种模式。现有的限制提高了50%。
2018-06-06 nucl-ex
Probing New Physics with Underground Accelerators and Radioactive Sources
新的轻、弱耦合粒子可以在现有和未来的高强度加速器和深地下实验室的放射源中有效地产生。一旦产生,这些粒子可以在同一设施中的大型中微子探测器(如Super-K和Borexino)中散射或衰变。我们讨论的生产弱耦合标量$ϕ$通过核去激发的激发元素到基态在两个可行的具体反应:$0^+$激发态的$^{16}$ O通过氟上的$(p,α)$反应和从放射性$^{144}$ Ce衰变的标量是产生在去激发的$^{144}$ Nd $^*$,这发生在沿衰变链。随后在电子上的散射,$e(ϕ,γ)e$,产生了一个单能信号,可以在中微子探测器中观察到。我们表明,这个建议的实验设置可以覆盖新的领土质量$250\, {\rm keV}\leq m_ϕ\leq 2 m_e$和耦合质子和电子,$10^{-11} < g_e g_p < 10^{-7}$。这个参数空间的动机是解释“质子电荷半径之谜”,因此,这一战略增加了一个可行的新的物理组件的中微子和核天体物理计划在地下设施。
2014-05-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Final results of the measurement to search for rare decays of naturally occurring osmium isotopes with ultra-low background gamma-ray spectrometry
本研究利用超低本底γ谱仪对天然锇同位素进行长期测量,首次设定了多种稀有衰变的半衰期下限,显著超越理论预言,为核物理研究提供了重要约束。
2024-06-27 nucl-ex
Search for the decay of nature's rarest isotope $^{\rm {180m}}$Ta
$^{\rm {180m}}$ Ta是最稀有的天然准稳定同位素,也是已知寿命最长的亚稳态。它可能通过$β^-$或电子捕获通道衰变,但从未观察到。本文介绍了在HADES地下实验室用超低本底夹层HPGe γ谱仪装置对$^{\rm {180m}}$ Ta衰变的研究。未观察到信号,并通过贝叶斯分析将改善的部分半衰期下限设定为PDMATHAMN通道的$5.8\cdot10^{16}$年和电子捕获通道的$2.0\cdot10^{17}$年(90%可信度)。$^{\rm {180m}}$ Ta的总半衰期长于$4.5\cdot10^{16}$ yr。与以前的搜索相比,这是两个以上的改进因素。
2016-11-07 nucl-ex
Search for rare alpha and double beta decays of Yb isotopes to excited levels of daughter nuclei
在Gran Sasso地下实验室(意大利)用超低本底高纯锗探测器对镱同位素的α和双β衰变进行了研究。测量了194.7 g Yb $_2$(C $_2$ O $_4$)$_3$粉末样品11.3 d,总Yb暴露量为1.25 kg $\times$ d。在$6\times10^{14}$ yr和$2\times10^{16}$ yr之间获得了$α$的半衰期限值-$^{168}$ Yb、$^{170}$ Yb、$^{171}$ Yb、$^{172}$ Yb、$^{173}$ Yb、$^{174}$ Yb和$^{176}$ Yb进入第一激发态的衰减模式。这些是这些衰变模式的第一个实验限制。在$1\times10^{14}$ yr到$8\times10^{16}$ yr之间的限制下,可以排除$^{168}$ Yb的双电子捕获和$^{176}$ Yb到第一激发2 $^+$和0 $^+$态的双β衰变。与先前的约束相比,这改善了关于一些衰减模式的实验信息。
2021-09-13 nucl-ex
Investigation of potential ultra-low $Q$-value $β$-decay candidates $^{89}$Sr and $^{139}$Ba using Penning trap mass spectrometry
背景资料:超低$Q$值的$β$ -衰变是一个有趣的研究过程,在核$β$ -衰变理论和中微子物理学中有潜在的应用。虽然存在许多潜在的超低$Q$ -值$β$ -衰变候选者,但需要改进质量测量以确定哪些是能量允许的。方法:使用潘宁阱质谱法测定$^{89}$ Y和$^{139}$ La的原子质量,从中获得$^{89}$ Sr和$^{139}$ Ba的$β$ -衰变$Q$ -值,以确定在$^{89}$ Sr $\rightarrow$ $^{89}$ Y或$^{139}$ Ba $\rightarrow$ $^{139}$ La的$β$ -衰变中是否可能存在超低$Q$ -值衰变分支.结果如下:测量$^{89}$ Sr $\rightarrow$ $^{89}$ Y和$^{139}$ Ba $\rightarrow$ $^{139}$ La $β$ -衰变$Q$ -值为$Q_{\rm{Sr}}$ = 1502.20(0.35)keV和$Q_{\rm{Ba}}$ = 2308.37(68)keV。将这些与$^{89}$ Y中1507.4(1)keV的激发态能量以及$^{139}$ La中2310(19)keV和2313(1)keV的激发态能量进行比较,以确定$^{89}$ Sr的潜在超低$β$ -衰变分支的$Q$ -值为-5.20(37)keV,以及$^{139}$ Ba的-1.6(19.0)k…
2019-08-07 nucl-ex
New Half-life Limits on Double Beta Decays of Pd110 and Pd102 into Excited States
在HADES地下实验室用两个低本底HPGe探测器夹心结构,对Pd_(110)双β衰变和Pd_(102)双电子俘获的激发态跃迁进行了研究。经35.92 kg·d暴露后,未发现信号,经频谱分析,Pd_(110)第一个0+和2+激发态的半衰期下限分别为1.98 e20年和1.72 e20年(95%CL)。相对于先前的测量,这是超过3倍的改进。在Pd 102中,第一个0+激发态的半衰期下限可提高到5.95 e18年(95%CL)。此外,第一个实验的半衰期下限被发现的所有可能的激发态在Pd 110和Pd 102系统。
2012-12-20 nucl-ex nucl-th
First search for $2\varepsilon$ and $\varepsilonβ^+$ decay of $^{162}$Er and new limit on $2β^{-}$ decay of $^{170}$Er to the first excited level of $^{170}$Yb
用326 g高度纯化的氧化铒实现了对$^{162}$ Er到基态和$^{162}$ Dy的几个激发能级的双电子捕获($2\varepsilon$)和电子捕获伴随正电子发射($\varepsilonβ^+$)的第一次探索。在Gran Sasso地下实验室,通过超低背景HP Ge $γ$光谱仪GeCris(465 cm $^3$)对样品进行了超过1934小时的测量。未观察到影响,半衰期限值估计为$\lim T_{1/2}\sim 10^{15}-10^{18}$年。$^{162}$ Er中可能的共振$0νKL_1$捕获到$^{162}$ Dy的$2^+$ 1782.7 keV激发态,限制为90% C. L.时的$T_{1/2}\geq5.0\times 10^{17}$ yr。对$^{170}$ Er的$2β^-$衰变至$^{170}$ Yb的$2^+$ 84.3 keV第一激发态设定了新的改进半衰期限值$T_{1/2}\geq4.1\times 10^{17}$ yr。
2018-08-06 nucl-ex
Observation of beta decay of In-115 to the first excited level of Sn-115
在LENS R&D太阳中微子项目的背景下,使用位于意大利Gran Sasso国家实验室(LNGS)地下的4个HP-Ge探测器的单一实验装置测量了金属铟样品的伽马光谱。在背景光谱中没有发现能量为(497.48 +/- 0.21)keV的γ谱线,它可以被认为是In-115到Sn-115第一激发态(9/2+ --> 3/2+)的β衰变后的γ量子。In-115的这个衰变通道是本文首次报道的,它具有极低的Q值,Q =(2 +/- 4)keV,并且比众所周知的基态-基态跃迁的几率低得多,即分支比b =(1.18 +/- 0.31)10^-6。这可能是已知Q值最低的β衰变。In-115的电荷非守恒β衰变的极限设定为90% C. L。τ> 4.1 × 10 ~(20)y。
2004-07-16 nucl-ex
Constraints on partial half-lives of Ce-136 and Ce-138 double electron captures
在HADES地下实验室中,用高分辨γ射线能谱仪测量了质量为4381 g的放射纯溴化铈晶体在500 m.w.e.深处的γ射线发射,测量时间为497.4 d。利用贝叶斯分析技术对Ce-136和Ce-138的0/2nee和0/2neb+双β衰变跃迁进行了研究。对于总共35种研究的衰变模式,未观察到信号。90%的可信度限制设置在1 e18 - 1 e19 a的顺序。用不同的铈化合物测试了氧化铈粉末测量的现有限制,并且对于大多数衰变模式,可以改善半衰期极限。Ce-136 2nee跃迁到Ba-136 0+1态的最可能的衰变模式导致新的最佳90%可信限为5.0e18 a。
2021-11-22 nucl-ex
First observation of alpha decay of 190-Pt to the first excited level (E_{exc}=137.2 keV) of 186-Os
天然存在的铂同位素的α衰变,伴随着γ量子的发射,已经在地下深处(3600 m w.e.)在INFN(意大利)的Gran Sasso国家实验室。用低背景HP Ge探测器(468 cm ^3)对质量为42.5 g、具有天然同位素组成的Pt样品进行了1815 h的测量。首次观测到~(190)Pt ~(186)Os第一激发态(J^π= 2^+,E_{exc} =137.2 keV)的α衰变,其半衰期为:T_{1/2} = 2.6 - 0.3}^{+0.4}(stat.)\pm 0.6(系统)\times 10^{14}年其他Pt同位素α衰变的T_{1/2}极限已确定在T_{1/2} \simeq 10^{16}-10 ^{20} yr水平。这些限制是第一次设定的,或者比以前的实验更好。
2011-02-13 nucl-ex
Double beta decay of $^{150}$Nd to the first excited $0^+$ level of $^{150}$Sm: preliminary results
在意大利INFN的Gran Sasso地下实验室,利用由四个高纯锗探测器(${\approx}$ 225 cm $^3$)组成的超低本底装置,研究了$^{150}$ Nd到$^{150}$ Sm($E_{exc}$ = 740.5 keV)第一激发态0 $^+$能级的双β衰变。使用高度纯化的2.381千克氧化钕样品(Nd $_2$ O $_3$)作为衰变中预期的$γ$量子源。在16375 h的符合谱中,观测到$^{150}$ Sm的$0_1^+$ 740.5 keV能级退激发后发射的能量为334.0 keV和406.5 keV的γ量子。相对于两个中微子双β衰变$^{150}$ Nd $\rightarrow$ $^{150}$ Sm(0 $_1^+$)的半衰期被测量为$T_{1/2} = [4.7_{-1.9}^{+4.1}\text{(stat)} {\pm} 0.5\text{(syst)}] {\times} 10^{19} y$,与先前的实验结果一致。
2018-08-07 nucl-ex
First limits on double beta decays in $^{\bf 232}$Th
作为原始放射性同位素之一,$^{232}$ Th主要经历$α$ -衰变,半衰期为$1.402 \times 10^{10}$ yr。然而,它也是35个双β衰变候选者之一,其中单个$β$ -衰变被禁止或强烈抑制。在Gran Sasso地下实验室(LNGS)的HPGe井探测器中测量到气体地幔中含有181 mg钍,总暴露量为3.25 g $\times$ d。我们得到的半衰期限制的所有双β衰变模式的$^{232}$ Th的激发态的$^{232}$ U的顺序上的$10^{11-15}$年。对于最有可能转变为$0_1^+$状态,我们发现半衰期下限为$6.3 \times 10^{14}$年(90%可信度)。这是$^{232}$ Th双β衰变激发态跃迁的第一个限制条件。
2020-04-06 nucl-ex
A new investigation of half-lives for the decay modes of $^{50}$V
在Gran Sasso地下实验室(LNGS)对$^{50}$ V的4重禁戒非唯一衰变模式进行了新的研究。总共累积了197 kg $\times$ d的暴露量。迄今为止,以最高精度测量了电子捕获到$^{50}$ Ti第一激发态的半衰期,为$2.67_{-0.18}^{+0.16} \times 10^{17}$年(68% C.I.)其中系统学不确定性占主导地位。对$β$ -衰变到$^{50}$ Cr的第一激发态的研究得到了下限${1.9} \times 10^{19}$ yr(90% C.I.),这与现有结果相比是几乎一个数量级的改进。新测量的灵敏度现在处于理论预测的范围内。
2018-12-11 nucl-ex
New limits on double-beta decay of $^{190}$Pt and $^{198}$Pt
在HADES地下实验室,利用两个超低本底HPGe探测器测量了148 g铂样品8946 h以上,实现了对发射$γ$射线量子的$^{190}$ Pt和$^{198}$ Pt的双β衰变的研究。用电感耦合等离子体质谱法对铂样品的同位素组成进行了高精度测定。$^{190}$ Pt相对于不同衰变通道和模式的半衰期的新下限设定为$\lim T_{1/2}\sim 10^{14}-10^{16}$年。一个可能的精确的共振$0νKN$过渡到1,2 1326.9千电子伏的$^{190}$-O的水平是有限的第一次作为$T_{1/2} \geq 2.5 \times10^{16}$年。将$^{198}$ Pt到$^{198}$ Hg第一激发能级的双β衰变的新下限设定为$T_{1/2} \geq 3.2\times10^{19}$ yr,比先前实验中获得的极限高一个数量级。
2022-01-17 nucl-ex
Two-neutrino double-beta decay of $^{150}$Nd to excited final states in $^{150}$Sm
双β衰变是一种罕见的核过程,其中原子核中的两个中子转化为两个质子,并发射两个电子和两个电子反中微子。通过探测子核的去激发γ射线,测量了$^{150}$ Nd到$^{150}$ Sm激发末态的双中微子双β衰变的半衰期。本研究首次探测到来自$^{150}$ Sm的0 $^+_1$激发态的符合γ射线。这些伽马射线具有333.97 keV和406.52 keV的能量,并且通过0 $^+_1\rightarrow$ 2 $^+_1\rightarrow$ 0 $^+_{gs}$跃迁同时发射。富集Nd的$_2$ O $_3$样品由40.13 g $^{150}$ Nd组成,在金巴顿地下研究设施中观察了642.8天,在感兴趣的区域产生了21.6个净事件。该计数率给出了$T_{1/2}=(1.07^{+0.45}_{-0.25}(stat)\pm0.07(syst.))\times 10^{20}$年的半衰期。发现有效核基质元素为0.0465 $^{+0.0098}_{-0.0054}$。最后,得到了较低的限制衰变到更高的激发终态。我们的半衰期测量结果与另一个最近的测量结果一致,其中没有采用巧合。我们的核矩阵元计算可能对最近的一个无中微子双β衰变核矩阵元计算产生影响,该计算暗示了$^{150}$ Sm中第一激发态的衰变比基态的衰变更有利。
2014-11-13 nucl-ex physics.ins-det
Search for long-lived superheavy eka-tungsten with radiopure ZnWO$_4$ crystal scintillator
用放射性纯ZnWO $_4$晶体闪烁体(699 g)在地下(3600 m w.e.)使用Atriatori Nazionali del Gran Sasso(INFN,意大利)对晶体中超重eka-W(seaborgium Sg,Z = 106)的可能浓度设定限制。假设初始Sg核衰变链中的一个子体衰变时发射高能$α$粒子($Q_α> 8$ MeV),并分析测量的$α$谱的高能部分,在90% C. L.时极限N(Sg)/N(W)< 5.5 $\times$ 10 $^{-14}$ atoms/atoms。(Sg半衰期为10 $^9$年)。此外,通过分析在另一组进行的实验中用大型BGO闪烁测辐射热计收集的数据,设定了eka-Bi浓度的极限[L. Cardani等人,JINST 7(2012)P10022]:N(eka-Bi)/N(Bi)< 1.1 $\times$ 10 $^{-13}$原子/原子,具有90% C. L.这两个极限都与最近的实验中获得的极限相当,这些实验转而寻找超重元素的自发裂变或使用加速器质谱法。
2015-04-28 nucl-ex
First search for $α$ decays of naturally occurring Hf nuclides with emission of $γ$ quanta
首次对铪的六种同位素(174,176,177,178,179,180)进行了Yb中$α$衰变到第一激发态的研究,使用了质量为179.8 g的天然同位素丰度的高纯度Hf样品。对于$^{179}$ Hf,由于子核素$^{175}$ Yb的$β$不稳定性,还搜索了$α$衰变到$^{175}$ Yb的基态。测量是使用位于地下225米的超低背景HPGe探测器系统进行的。在75天的数据后,没有检测到衰变,但衰变的半衰期的下限推导出的$\lim T_{1/2}\sim 10^{15}-10^{18}$ ~a的水平。根据理论计算,具有最短半衰期的衰变是$^{174}$ Hf衰变到$^{170}$ Yb的第一个$2^+$ 84.3~keV激发能级。发现实验下限为$T_{1/2}\geq 3.3\times 10^{15}$ a。
2019-11-06 nucl-ex
High precision half-life measurement of $^{147}$Sm $α$ decay from thin-film sources
使用超低本底双弗里希栅电离室(TF-GIC)对$^{147}$ Sm的α衰变进行了研究。在超高真空中用脉冲激光沉积法制备了四种天然钐样品。用电感耦合等离子体质谱法测定了$^{147}$ Sm同位素的丰度。测量了147 Sm的联合半衰期值为$1.079(26)\times{}10^{11}$年。使用$γ$光谱法对$^{143}$ Nd的第一激发态的α衰变进行了研究,得到了$T_{1/2} > 3.1 \times{}10^{18}$年的半衰期下限(90% C. L.)。
2017-03-21 nucl-ex physics.ins-det
Search for alpha decay of naturally occurring osmium nuclides accompanied by gamma quanta
在INFN(意大利)的Gran Sasso国家实验室,使用体积为112 cm $^3$的超低背景宽能锗$γ$探测器和质量为118 g的超纯锇样品,对天然存在的锇同位素到子核的最低激发能级的$α$衰变进行了研究。锇样品的同位素组成已被测量与高精度使用负热电离质谱。在使用$γ$ -检测器采集15851小时的数据后,未检测到任何影响,并将$α$衰变的下限设定为$\lim T_{1/2}\sim 10^{15}-10^{19}$年。$^{184}$ Os和$^{186}$ Os的$α$衰变到子核第一激发能级的极限,$T_{1/2}(^{184}$ Os $)\geq 6.8\times10^{15}$ yr和$T_{1/2}(^{186}$ Os $)\geq3.3\times10^{17}$ yr(90% C.L.),超过了目前对衰变半衰期的理论估计。对于$^{189}$ Os和$^{192}$ Os,由于子体核素相对于$β$衰变的不稳定性,还寻找衰变到子体核的基态。
2020-09-03 nucl-ex
First search for 2$\varepsilon$ and $\varepsilonβ^+$ processes in $^{168}$Yb
首次在意大利Gran Sasso地下实验室的STELLA装置上研究了$^{168}$ Yb中的双电子俘获和电子俘获伴正电子发射,测量了放置在465 cm $^{168}$超低本底高纯锗探测器(HPGe)端盖上的371 g高纯氧化镱。在2074小时的数据采集后,在$^{168}$ Yb中没有观察到与双β过程相关的γ。这使得可以将$\lim T_{1/2}\sim$ $10^{14}-10^{18}$ yr水平的半衰期限值设定为90\%C. L。特别地,将$^{168}$ Yb中可能的共振无中微子双电子捕获到$^{168}$ Er的$(2)^-$ 1403.7 keV激发态的半衰期下限设定为90\%C. L.时的$T_{1/2}\geq1.9\times 10^{18}$ yr。根据$^{176}$ Yb的$2ν(0ν)2β^-$衰变至$^{176}$ Hf的$2^+$ 84.3 keV第一激发能级,设定半衰期限值$T_{1/2}^{2ν(0ν)}\geq 4.5(4.3)\times10^{16}$年。
2019-06-26 nucl-ex
Quest for double beta decay of 160-Gd and Ce isotopes
在索洛托地下实验室用95 cc容量的Gd_2SiO_5(Ce)晶体闪烁体进行了~(160)Gd的双β衰变研究。探测器在160-Gd的2 β能量附近的背景降低到1.0 cpd/keV kg。对~(160)-Gd的基态和第一激发态的无中微子2 β衰变建立了新的改进的半衰期极限:在68%(90%)C. L时,T_(1/2)> 2.3(1.3)E ~(21)yr。对于双中微子模和2 β衰变的Majorons发射,也给出了T1/2边界。同时,对136-Ce、138-Ce和142-Ce的不同2 β衰变过程建立了极限。
2000-11-24 nucl-ex
Precision study of ground state capture in the 14N(p,gamma)15O reaction
氢燃烧碳-氮-氧(CNO)循环的速率由最慢的过程14 N(p,gamma)15 O控制,该过程通过捕获到地面和15 O中的几个激发态进行。以前的推断基态的贡献不同意的因素2,相当于15%的不确定性,在总的天体物理S因子。在位于意大利格兰萨索地下深处的地下核天体物理实验室(LUNA)400 kV加速器上,在317.8、334.4和353.3 keV质心能量下进行了一项关于基态捕获的新实验。通过使用三叶草探测器和采用相对分析,相对于以前的研究,系统校正已大大减少。以前的差异已经解决,和基态捕获不再占主导地位的总S-因子的不确定性。
2008-07-30 astro-ph nucl-ex
Experimental searches for rare alpha and beta decays
综述了稀有α和β衰变的实验研究现状。由于实验技术的改进和实验地点在地下,可以抑制背景,因此在过去几年里,对α和β衰变进行了几次有趣的观测,以前由于它们的半衰期很长($10^{15} - 10^{20}$年)而看不到它们。特别地,该列表包括$^{151}$ Eu、$^{180}$ W(都到子核的基态)、$^{190}$ Pt(到子核的激发态)、$^{209}$ Bi(到子核的基态和激发态)的α衰变的第一观测结果。相对于α衰变,同位素$^{209}$ Bi的半衰期最长,为$T_{1/2} \approx 10^{19}$年。最近首次观察到$^{115}$ In的β衰变到$^{115}$ Sn的第一激发态(E $_{exc} = 497.334$ keV),其$Q_β$值仅为$(147 \pm 10)$ eV,这是迄今为止已知的最低$Q_β$值。对其它稀有α和β衰变($^{48}$ Ca,$^{50}$ V,$^{96}$ Zr,$^{113}$ Cd,$^{123}$ Te,$^{178m2}$ Hf,$^{180m}$ Ta等)的测量和研究也作了讨论。
2019-08-29 nucl-ex physics.ins-det
First search for double-beta decay of 184Os and 192Os
在INFN(意大利)Gran Sasso国家实验室的地下超低本底HPGe伽马探测器的帮助下,首次实现了对锇的双β衰变的研究。用173克超纯锇样品进行了2741小时的数据采集,确定了184 Os双β过程的极限在T_{1/2}水平,约10^{14}-10 ^17}年。用T_{1/2}约10^{16}年的灵敏度寻找184 Os中可能的共振双电子俘获。192 Os双β衰变到192 Pt第一激发能级的半衰期极限T_{1/2} > 5.3 × 10^{19}年。对样品的放射性纯度进行了研究,在样品中检测到放射性核素137 Cs、185 Os和207 Bi,而40 K、60 Co、226 Ra和232 Th的活度限制在mBq/kg水平。
2013-01-15 nucl-ex
Double-beta decay of $^{150}$Nd to excited levels of $^{150}$Sm
INFN sezione Roma “Tor Vergata”(罗马大学托维尔加塔分校INFN分部);Institute for Nuclear Research of NASU(乌克兰国家科学院核研究所);National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine(乌克兰国立大学生命与环境科学大学);INFN sezione Roma(罗马INFN分部);Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院近代物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso(INFN大萨索国家实验室);Faculty of Mathematics, Physics and Informatics, Comenius University in Bratislava(布拉迪斯拉发康斯坦丁尼茨大学数学、物理和信息学院);International Centre for Advanced Training and Research in Physics(国际高级物理培训与研究中心);“Horia Hulubei” National Institute of Physics and Nuclear Engineering(“霍里亚·胡卢贝伊”核物理与核工程国家研究所);State Scientific Institution “Institute for Single Crystals” of NASU(乌克兰国家科学院单晶研究所);Institute of Experimental and Applied Physics, Czech Technical University in Prague(捷克布拉格理工大学实验与应用物理研究所);Institute for Scintillation Materials of NASU(乌克兰国家科学院闪烁材料研究所)
研究通过高纯度锗γ能谱仪测量$^{150}$Nd双β衰变至$^{150}$Sm激发能级的半衰期,与理论计算一致,并设定了其他双β和零β转变的上限。
2025-02-02 nucl-ex nucl-th
Low background detector with enriched 116CdWO4 crystal scintillators to search for double beta decay of 116Cd
采用低热梯度提拉法生长了质量为1868 g的$^{116}$ Cd含量为82%的钨酸镉晶体。镉的同位素组成和晶体的痕量污染估计高分辨率电感耦合等离子体质谱。对从晶锭生产的晶体晶体衍射器进行表征,包括透射率和能量分辨率的测量。研制了一种由两个$^{116}$ CdWO $_4$晶体闪烁体(586 g和589 g)组成的低本底闪烁探测器。该探测器在INFN(意大利)的Gran Sasso国家实验室的地下深处运行了1727小时,从而可以估计浓缩晶体蒸发器的放射性污染。借助超低背景高纯锗$γ$检测器测试第三$^{116}$ CdWO $_4$样品(326 g)的放射性纯度。用蒙特卡罗模拟了$^{116}$ Cd中的$β$双衰变过程,并对寻找$^{116}$ Cd的$β$双衰变实验的灵敏度进行了估算.
2011-08-13 nucl-ex physics.ins-det
Measurement of the Double Beta Decay Half-life of 150-Nd and Search for Neutrinoless Decay Modes with the NEMO-3 Detector
150-Nd的双β衰变半衰期已在Modane地下实验室通过NEMO-3实验测量。用36.55克~(150)Nd记录的924.7天的数据,测得~(150)Nd的2nubb衰变半衰期为T_1/2^2nu =(9.11+0.25_-0.22}(stat.)+- 0.63(系统))x 1018年。在90%的置信水平下,无中微子双β衰变的半衰期的观测极限为T_1/2^{0 nu} > 1.8 × 10^22年。如果考虑到核变形,这意味着马约拉纳中微子的有效质量限制在< m_{neutrino} ><4.0-6.3 eV。我们还设置了限制模型,涉及马约伦发射,右手电流和过渡到激发态。
2009-08-18 hep-ex nucl-ex
Search for Rare Nuclear Decays with HPGe Detectors at the STELLA Facility of the LNGS
本文介绍了用LNGS的超低本底装置STELLA用γ能谱法寻找稀有核衰变的结果。特别地,获得了96 Ru和104 Ru的双β过程的最佳T1/2极限。首次研究了几种可能通过不同的双β衰变通道衰变的同位素(156 Dy、158 Dy、184 Os、192 Os、190 Pt、198 Pt)。在LiF晶体中寻找太阳7 Li轴子的共振吸收给出了7 Li轴子质量的最佳极限(< 8.6 keV)。首次观察到190 Pt到186 Os第一激发能级(Eexc = 137.2 keV)的罕见α衰变。
2013-08-14 astro-ph.CO nucl-ex nucl-th
New limits on double beta processes in 106-Cd
用质量为216 g(106-CdWO 4)的放射性纯钨酸镉晶体闪烁体(106-Cd富集到66%)与4个超低本底HPGe探测器在一个低温恒温器中同时探测106-Cd的双β衰变过程。在地下深处(3600 m w.e.)采集13085 h数据后,106-Cd双β过程的新改进半衰期限值已设定为1 e20 - 1 e21年。在INFN(意大利)的Gran Sasso国家实验室。特别是双中微子电子俘获与正电子发射T_(1/2)> 1.1e ~(21)yr的极限,已达到理论预测的范围。共振无中微子双电子俘获到~(106)-Pd的2718、2741和2748 keV激发态的能级限制在T_(1/2)> 8.5e ~(20)-1.4e ~(21)yr。
2016-01-21 hep-ex nucl-ex
First result of the experimental search for the 9.4 keV solar axion reactions with Kr-83 in the copper proportional counter
俄罗斯科学院核研究所的巴克桑中微子天文台开始了对太阳强子轴子的实验研究。据推测,轴子是在太阳中创建的M1-过渡之间的第一个热激发能级在9.4千电子伏和基态在Kr-83。该实验是基于轴子探测通过共振吸收过程中的同一个核在探测器。大铜正比计数器充氪用于探测轴子信号。实验装置位于深地下低本底实验室。在26.5天的数据收集后,没有发现轴子检测的证据。由此产生的轴子质量的新上限是m_{A} < 130 eV(95% C. L)。
2014-05-06 nucl-ex physics.ins-det
Final results of the Aurora experiment to study 2$β$ decay of $^{116}$Cd with enriched $^{116}$CdWO$_4$ crystal scintillators
在Gran Sasso地下实验室用放射性纯的富集$^{116}$ CdWO $^{116}$晶体振荡器(质量为1.162 kg)研究了$^{116}$ Cd的双β衰变。$^{116}$ Cd相对于$2\nu2β$衰变到$^{116}$ Sn基态的半衰期以最高的最新精度测量为$T_{1/2}=(2.63^{+0.11}_{-0.12})\times10^{19}$ yr。将$^{116}$ Cd的0 $ν$ 2 $β$衰变到$^{116}$ Sn的基态的新的改进极限设定为在90% C. L.下的$T_{1/2}\geq 2.2 \times 10^{23}$ yr,这是已知对该同位素最严格的限制。它对应于有效的马约拉纳中微子质量极限范围$\langle m_ν\rangle\le(1.0-1.7)$ eV,这取决于核矩阵元素中使用的估计。在$T_{1/2}\geq 10^{20}-10^{22}$ yr的水平上设定了0 $ν$ 2 $β$衰变伴majoron(s)发射、Lorentz破坏$2\nu2β$衰变和$2β$跃迁到$^{116}$ Sn激发态的新的改进半衰期限值。对假设的轻子数破坏参数(弱相互作用中的右手流混合物、有效的强子-中微子耦合常数、R宇称破坏参数、洛伦兹破坏参数、重中微子质量)设定了新的极限。
2018-11-15 nucl-ex
Search for double beta decay of $^{116}$Cd with enriched $^{116}$CdWO$_4$ crystal scintillators (Aurora experiment)
在Gran Sasso地下实验室,正在利用1.162千克钨酸镉晶体蒸发器研究$^{116}$ Cd的双β衰变,该蒸发器中的$^{116}$ Cd含量达到82%。测量了$^{116}$ Cd相对于两个中微子双β衰变的半衰期,其最高精度为$T_{1/2}=(2.62\pm0.14)\times10^{19}$年。实验对$^{116}$ Cd到$^{116}$ Sn基态的无中微子双β衰变的灵敏度估计为90 CL时的$T_{1/2} \geq 1.9\times10^{23}$ yr,它对应于有效Majorana中微子质量极限$\langle m_ν\rangle \leq (1.2-1.8)$ eV.对$^{116}$ Cd到$^{116}$ Sn激发态的双β衰变和无中微子双β衰变的强子发射给出了新的极限。
2016-01-21 nucl-ex physics.ins-det
New results of 116Cd double beta decay study with 116CdWO4 scintillators
新一阶段的116 Cd双β衰变实验正在索洛托地下实验室进行。在一个装置中使用了总质量为339 g的四个富集116 CdWO 4晶体,其活性屏蔽由15个天然CdWO 4晶体(20.6 kg)制成。在2.5-3.2 MeV的能量区间内的本底率为0.03计数/y*kg*keV。116 Cd的2-中微子2-β衰变的半衰期测量为T{1/2}(2-中微子)= [2.6+-0.1(stat)-0.4+0.7}(syst)]*10**19 y。~(116)Cd无中微子2-β衰变的T{1/2}极限为T{1/2} ≥ 0.7(2.5)*10**23 y(90%(68%)C. L)。对于跃迁到~(116)Sn的基态,而对于衰变到~(116)Sn的第一个~(2+)和第二个~(0+)激发态,T{1/2} ≥ 1.3(4.8)× 10**22 y和≥ 0.7(2.4)× 10**22 y,具有90%(68%)C. L.,分别对于发射一个或两个Majorons的0-中微子2-β衰变,在90%(68%)C. L时,极限T{1/2}(0-中微子M1)>=3.7(5.8)*10**21 y和T{1/2}(0-中微子M2)>=5.9(9.4)*10**20 y。在90%(68%)C. L.时,中微子质量、弱相互作用中的右手混合物和中微子-Majoron耦合常数的限制条件为:m(中微子)≤ 2.6(1.4)eV,eta …
2000-08-07 nucl-ex
Improved sensitivity in the search for rare decays of Gd isotopes
本研究利用BUGS设施的极低本底HPGe探测器对钆同位素进行稀有衰变搜寻,结合贝叶斯分析将半衰期下限提高约两个数量级,证明了放射性纯度筛选数据用于基础物理研究的有效性。
2025-03-03 hep-ex nucl-ex
First results on double beta decay modes of Cd, Te and Zn isotopes with the COBRA experiment
四个1立方厘米的碲锌镉半导体探测器在格兰萨索国家实验室运行,以探索这种设备用于COBRA实验中提出的双β衰变搜索的可行性。这项研究涉及背景研究,并伴随着在表面进行的能量分辨率测量。能量分辨率足以将双中微子双β衰变事件的贡献降低到可忽略的水平,用于大规模实验,已经实现,预计将进一步改进。使用活性测量的污染物在所有建筑材料的背景模型的帮助下,蒙特卡罗模拟和主要的背景源被确定。已积累了4.34公斤/天的地下总照射量数据,可用于寻找CdZnTe中发现的七种同位素的无中微子双β衰变模式。半衰期限度(90% C.L.)的衰变到基态和激发态。得到了四个改进的下限,其中Zn 64和Te 120到基态的零中微子双电子俘获跃迁分别为1.19*10^{17}年和2.68*10^{15}年。
2007-07-18 hep-ph nucl-ex nucl-th