High-precision $Q_{EC}$-value measurement of the superallowed $β^+$ emitter $^{22}$Mg and an evaluation of the $A=22$ isobaric triplet
使用TRIUMF的用于原子和核科学的离子阱（TITAN）对超允许的$β^+$发射体$^{22}$ Mg进行直接$Q_{EC}$值测量。$^{22}$ Mg和$^{22}$ Na之间的直接基态到基态原子质量差被确定为$Q_{EC}=4781.40(22)$ ~keV，代表迄今为止对该量的最精确的单次测量。在继续推动计算超允许的同位旋对称性破缺（ISB）修正的第一性原理，从头算壳模型计算的$A=22$ IMME也首次使用价空间介质相似重整化群形式主义。特别是开始两个和三个核子的力量，这种方法表明与实验数据的一致性水平，这表明可靠的从头计算超允许ISB修正现在是可能的。
2017-11-06 nucl-ex nucl-th
Taming nuclear size and shape effects in superallowed beta-decay
University of Tennessee（田纳西大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文通过结合从头计算和数据，研究超允许β衰变中统计速率函数f的核形状依赖性，并通过实验和理论量化其不确定性，以提高第一行CKM单元性测试的精度。
2026-05-13 hep-ph nucl-ex nucl-th
Radiative corrections to superallowed $β$ decays in effective field theory
本文提出基于有效场论（EFT）评估超允许$β$衰变中核依赖辐射修正$δ_\ ext{NS}$的方案，突出了幂计数主导项，为解决$V_{ud}$主导不确定性的从头计算铺平道路。
2024-11-18 hep-ex hep-lat hep-ph
Ab-initio electroweak corrections to superallowed $β$ decays and their impact on $V_{ud}$
本研究提出基于有效场论的超允许β衰变电弱修正框架，结合从头算核结构计算，系统性解决$V_{ud}$确定中的主导不确定性。
2024-11-18 hep-ex hep-lat hep-ph
A comprehensive theory framework for perturbative calculations of $δ_C$ in superallowed beta decays
University of Tennessee（田纳西大学）
本文提出一种基于生成函数方法的微扰计算框架，用于超允许β衰变中同位旋破缺修正$\delta_C$，以克服标准形式违反核子基独立性的系统误差，满足卡比玻幺正性检验的精度需求。
2026-09-18 hep-ex hep-ph 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
Superallowed Fermi beta decay
超允许的$0^+ \to 0^+$核β衰变提供了弱矢量耦合常数$\GV$的直接测量。我们调查当前世界上的9个准确确定的这种类型的过渡，范围从$^{10}$ C的衰变到$^{54}$公司的数据，并证明，结果确认弱矢量流（CVC）的守恒，但不同的Cabibbo-小林-Maskawa（CKM）矩阵的么正性条件在98%的置信水平。我们检查的可靠性，已被应用到数据的小计算校正，并评估更高质量的核数据变得可用，以确认或否认的差异的可能性。某些实验需要依赖于强放射性核束的可用性。今天，其他人是可能的。
1998-07-20 hep-ph nucl-ex nucl-th
A Search for $0^+$ States in $^{50}$Cr: Implications for the Superallowed $β$-decay of $^{50}$Mn
使用Q3 D磁谱仪在德国Garching的Maier-Leibnitz实验室进行了$^{52}$ Cr $(p,t)$ $^{50}$ Cr双中子拾取反应。在$^{50}$ Cr中观察到激发态，激发能高达5.3 MeV。尽管灵敏度和分辨率比以前的工作显著提高，但没有发现先前指定的第一激发态$0^+$的证据，因此，在$^{50}$ Cr中，在$E_x=3895.0(5)$ keV的激发能量下重新指定了$0^+_2$态。这种重新分配直接影响在$^{50}$ Mn中直接搜索非模拟费米$β^+$衰变分支。这些结果也显示出更好的系统协议与理论预测的$0^+$态谱在$^{50}$ Cr使用相同的形式主义作为超允许核的同位旋对称性破缺校正计算。实验数据也进行了比较，$ab$ - $initio$壳模型预测使用的IM-SRG形式主义的基础上$NN$和$3N$的手征-EFT的$pf$壳的第一次。
2016-07-08 nucl-ex nucl-th
Superallowed Fermi beta decay and Coulomb mixing in nuclei
超允许的$0^+ \to 0^+$核β衰变提供了弱矢量耦合常数$\GV$的直接测量。我们调查当前世界上的9个准确确定的这种类型的过渡，范围从$^{10}$ C的衰变到$^{54}$公司的数据，并证明，结果确认弱矢量流（CVC）的守恒，但不同的Cabibbo-小林-Maskawa（CKM）矩阵的么正性条件在98%的置信水平。我们检查的可靠性，已被应用到数据的小计算校正，并得出结论，有没有明显的缺陷，虽然库仑校正，$δ_C$，敏感地依赖于原子核结构，因此需要独立约束。与统一性不一致的结果的潜在重要性清楚地表明需要进一步的工作来确认或否认这种差异。我们检查的选项，并建议优先进行新的实验和改进的计算。某些实验需要依赖于强放射性核束的可用性。其他可能与现有的设施。
1998-12-14 hep-ph nucl-ex nucl-th
High-precision half-life determination of $^{14}$O via direct $β$ counting
通过在TRIUMF的同位素分离器和加速器（ISAC）设施中进行的直接$β$计数实验，高精度地确定了超允许费米$β^+$发射体$^{14}$ O的半衰期。结果，$T_{1/2}$（$^{14}$ O）= 70619.2（76）ms，与先前11次测量获得的世界平均值一致，但比其更精确。结合$^{14}$ O半衰期推导出在目前的工作与以前最精确的测量这个数量导致减少的整体不确定性，由近2倍。新的世界平均值为$T_{1/2}$（$^{14}$ O）= 70619.6（63）ms，从8个自由度获得的减小的$χ^2$值为0.87。
2022-04-13 nucl-ex
Beta-decay Studies in N~Z Nuclei Using No-Core Configuration-Interaction Model
介绍了基于同位旋和角动量投影密度泛函的无核组态相互作用模型。给出了该模型的两个应用：（i）测定~（62）Zn的0 ~+态的能谱;（ii）测定~（38）Ca和~（38）K的类同量异位素0 ~+态之间超允许β衰变的同位旋对称破缺修正。结果表明，没有重新调整一个参数的Skyrme相互作用的基础上，在所有三个核，该模型再现0+光谱令人惊讶地好。
2014-08-21 nucl-ex nucl-th
Model-independent determination of nuclear weak form factors and implications for Standard Model precision tests
本文提出利用同位旋三重态电荷半径数据以模型无关方式确定核弱形状因子，揭示超允许β衰变统计速率函数的理论不确定性被低估，并探讨其对缓解CKM幺正性缺失及推动新实验的意义。
2023-03-31 hep-ex hep-ph nucl-ex
Precise measurement of branching ratios in the beta decay of 38Ca
我们提出了完整的描述测量的分支比的β衰变的38 Ca。这种衰变包括五个允许的0+ --> 1+分支和一个超允许的0+ --> 0+分支。利用我们对后者的新结果，我们确定它的ft值为3062.3（68）s，其精度（0.2%）与迄今为止用于确定CKM矩阵的上下夸克混合元Vud的13个众所周知的0+ --> 0+跃迁的精度相当。因此，38 Ca超允许跃迁成为近十年来这组跃迁的第一个补充，也是第一个可以进行精确镜像比较的跃迁，从而可以改进提取Vud所需的同位旋对称性破缺修正的测试。
2015-03-04 hep-ph nucl-ex nucl-th
Reduced hadronic uncertainty in the determination of $V_{ud}$
我们分析了普适辐射修正$Δ_R^V$中子和超允许核$β$衰变的表达强子$γW$盒的贡献的色散关系，我们确定为一个积分超过第一纳赫特曼时刻的$γW$干涉结构函数$F_3^{(0)}$。通过连接所需的输入到现有的中微子和反中微子散射的数据，我们得到一个更新的值的$Δ_R^V = 0.02467(22)$，其中强子的不确定性降低。假设其他标准模型的理论计算和实验测量保持不变，我们得到一个更新的值$|V_{ud}| = 0.97366(15)$，提高紧张与第一行CKM么正性约束。我们评论的方式，目前和未来的实验可以为我们的分散分析提供输入。
2018-08-16 hep-ph nucl-ex nucl-th
Q-Value for the Fermi Beta-Decay of 46V
通过比较~（46）Ti（~ 3 He，t）~（46）V和~（47）Ti（~ 3 He，t）~（47）V反应的Q值与同量异位素类似态的Q值，确定了~（46）V超允许费米衰变的Q值为Q_{EC}（46 V）=（7052.11+/-0.27）keV。结果是兼容的值从最近的两个直接质量测量，但在方差与以前最精确的反应Q值。作为附加输入量，我们测定了中子分离能S_n（~（47）Ti）=（8880.51+/-0.25）keV。
2008-10-19 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
Offline Commissioning of the St. Benedict Gas Catcher
University of Notre Dame（圣母大学）；École normale supérieure Paris-Saclay（巴黎萨克雷高等师范学院）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Tennessee（田纳西大学）；University of Chicago（芝加哥大学）
本文介绍了St. Benedict气体捕集器的离线调试过程，该装置用于测量镜像核之间β衰变的费米-戈莫尔-泰勒混合比，以提高V_ud的提取精度。
2026-03-19 nucl-ex physics.ins-det
The Fermi constant from muon decay versus electroweak fits and CKM unitarity
费米常数（$G_F$）通过μ子寿命得到了非常好的测量，定义了标准模型（SM）中的关键基本参数之一。因此，为了通过$G_F$搜索SM（BSM）之外的物理，约束能力由$G_F$的第二最佳独立确定的精度确定。$G_F$的最佳替代提取通过全局电弱（EW）拟合或从超允许的$β$衰变结合以K介子、$τ$或$D$衰变测量的Cabibbo角进行。这两种变体都显示出与来自μ子衰变的$G_F$的一些张力，尽管是在相反的方向上，反映了EW拟合内的已知张力和CKM么正性明显违反的暗示。我们调查如何BSM物理可以使$G_F$的三个决定一致使用SM有效场论和评论未来的前景。
2021-08-10 hep-ex hep-lat hep-ph
Direct determination of the total width of the eta prime meson using the COSY-11 apparatus
本文叙述了用COSY-11型检测装置测定pp → pp eta prime反应的实验方法和连续步骤。所进行的调查的目的是确定总宽度的eta素介子直接从它的质量分布。初步结果表明，统计误差约为10 keV。
2009-02-21 nucl-ex
Direct determination of photodisintegration cross sections and the p-process
光子诱导反应在重缺中子核（即所谓的p核）的核合成中起着关键作用。在本文中，我们回顾了目前的状态，在天体物理学的重要性和相关的p-过程建模能量的光子诱导反应的实验。
2005-02-10 nucl-ex
Determination of $γ^{direct}/π^0$ using photon-charge particle correlation measurement in high energy heavy ion and pp collisions
本文提出了一种测定高能pp碰撞和大横动量核-核碰撞中$γ$与$π^0$比值的方法（$p_T$）。在光子测量装置中，提出了簇射形状分析，只选择簇射较宽的情况。这些候选人大多来自$π^0$。测量作为触发粒子的那些光子候选者与所选$p_T$上方的相关带电粒子之间的相关性。将$π^0$事件的近角和远角相关峰的产率比与来自其他事件集合的相关峰进行比较，其中触发粒子包含直接光子射流的光子以及$π^0$。通过对近角峰产额降低的对比研究，提取出光子分数。
2005-08-22 nucl-ex
Simultaneous Measurements of the Beta Neutrino Angular Correlation in $^{32}$Ar Pure Fermi and Pure Gamow-Teller Transitions using Beta-Proton Coincidences
本文首次报道了在$^{32}$ Ar的β衰变中，基于质子相对于正电子在平行或反平行方向上的动能移动，测量了β中微子角关联。该原理验证实验提供了对超允许的0 $^+$ ~ $\rightarrow$ ~0 $^+$跃迁随后3356 keV质子发射和伽莫夫-泰勒跃迁随后2123 keV质子发射的同时测量。结果，分别${\tilde a_{βν}}=1.01(3)_{(stat)}(2)_{(syst)}$和${\tilde a_{βν}}=-0.22(9)_{(stat)}(2)_{(syst)}$，发现与标准模型一致。仔细分析的数据表明，未来的测量可以达到10 $^{-3}$的纯费米和纯伽莫夫-泰勒衰变通道的精度水平，提供新的约束标量和张量弱相互作用。
2020-04-21 nucl-ex
Direct determination of the excitation energy of quasi-stable isomer $^{180m}$Ta
$^{180m}$ Ta是一种天然丰富的准稳定核素，也是迄今为止已知的寿命最长的核异构体。除其他外，它对寻找暗物质、开发伽马激光器和天体物理学都有意义。到目前为止，它的激发能还没有被直接测量，而是基于对现有核反应数据的评估。我们用Penning阱质谱计JYFLTRAP高精度地测定了该异构体的激发能。$^{180}$ Ta的基态和同分异构态之间确定的质量差产生$^{180m}$ Ta的激发能为76.79（55）keV。这是激发能的第一次直接测量，并且提供了比先前评估值75.3（14）keV更好的准确度。
2022-05-21 nucl-ex
Towards $\it{ab}$-$\it{initio}$ nuclear theory calculations of $δ_\mathrm{C}$
本文提出基于同位旋矢量主导假设和Lanczos算法的从头算理论框架，通过构造函数F_{T_z}将超允许β衰变中的同位旋对称性破缺修正δ_C与可测量的电弱核半径联系起来，为精确确定|V_ud|提供实验标尺。
2024-03-24 hep-ex hep-lat hep-ph
Are the CKM anomalies induced by vector-like quarks? Limits from flavor changing and Standard Model precision tests
最近对$V_{us}$和$V_{ud}$的高精度测定表明CKM矩阵的第一行中存在异常。也就是说，从超允许β衰变中确定$V_{ud}$和从K介子衰变中确定$V_{us}$意味着在大约$4σ$水平上违反了第一行么正性。此外，在从轻子$K\mu2$和半轻子$K\ell3$ K介子衰变中得到的$V_{us}$的测定之间存在着张力。这些差异可以解释，如果存在额外的矢量类夸克在TeV尺度，有足够大的混合轻夸克。特别是，额外的矢量状弱单线态夸克可以被认为是CKM么正性问题的解决方案，而额外的矢量状弱双线态原则上可以解决所有的张力。这种混合的影响进行检查对风味变化的现象和SM精度测试。我们分别考虑额外的下型等单线态，上型等单线态和包含额外的上型和下型夸克的等重线的影响，并确定每种情况下可用的参数空间。我们发现，味道变化现象的实验约束变得更加严格，更大的群众，使额外的物种应该有质量不超过几个TeV。此外，只有一种类型的额外多重态不能完全解释所有的差异，需要它们的组合。我们表明，这些方案是可测试的未来的实验。也就是说，如果额外的类矢量夸克是造成CKM异常的原因，那么在几TeV的尺度上至少应该发现其中之一，并且如果$2$的实验精度提高$Z$的1倍左右，那么轻夸克与$Z$ -玻色子耦合的异常弱同位旋破坏应该被探测到。
2021-03-09 hep-ex hep-ph nucl-ex
$\text{Direct}~Q\text{-Value Determination of the}~β^-~\text{Decay of} ~^{187}\text{Re}$
用潘宁阱质谱仪PENTATRAP测量$^{187}\mathrm{Os}^{29+}$与$^{187}\mathrm{Re}^{29+}$离子的回旋频率比。$R=1.000\:000\:013\:882(5)$的结果是迄今为止对离子进行的最精确的测量。此外，通过相对论多组态方法计算了Re和Os中29个丢失电子的总结合能差，得到了$ΔE = 53.5(10)$ eV的值。最后，使用所获得的结果，中性$^{187}$ Re和$^{187}$ Os之间的质量差，即，测定$^{187}$ Re的$β^-$衰变的$Q$值为2470.9（13）eV。
2021-08-16 nucl-ex
Direct determination of the atomic mass difference of Re187 and Os187 for neutrino physics and cosmochronology
本文首次用潘宁阱质谱计SHIPTRAP应用新的相位成像离子回旋共振技术直接测定了~（187）Re和~（187）Os的质量差。所获得的2492（30 stat）（15 sys）eV的值与用微量热法间接测定的Q值非常一致，从而解决了与旧的正比计数器测量的长期差异。这对于在未来的微量热测量中从187 Re的β衰变中确定中微子质量是必不可少的。此外，187 Re和187 Os的准确质量差对于187 Re的宇宙年代学评估也很重要。
2016-04-15 nucl-ex physics.atom-ph physics.ins-det
Overview of Neutrino-Mass Determination
Department of Physics, Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学物理系）
本文概述了KATRIN实验在中微子质量测定方面的最新研究成果。
2026-01-04 hep-ex nucl-ex
Direct determination of the neutron skin thicknesses in $^{40,48}$Ca from proton elastic scattering at $E_p = 295$ MeV
根据质子弹性散射截面的角分布和极化质子弹性散射的分析功率，计算了$E_p = 295$ Ca中的中子密度分布和中子皮厚度。基于密度相关的有效$NN$相互作用的相对论冲量近似框架，成功地分析了实验数据，提供了$^{40,48}$ Ca的中子和质子密度分布的精确信息，具有很小的不确定性.提取的中子和质子密度分布分别给出了$-0.010^{+0.022}_{-0.024}$ fm和$0.168^{+0.025}_{-0.028}$ fm的$^{40,48}$ Ca中的中子皮厚度。将计算结果与基于手征有效场理论、相对论和非相对论能量密度泛函理论的耦合团簇计算结果进行了比较，得到了$^{48}$ Ca的密度分布和中子皮厚度.
2018-10-28 nucl-ex nucl-th
Determination of shear forces inside the proton
我们报告的剪切力夸克内的质子从实验数据的第一次测定深虚康普顿散射。大约40 MeV/fm的最大剪切力发生在距离质子中心0.6 fm附近，表明约束力可能最强。在地球表面的宏观尺度上，这个力相当于大约650公斤质量的重量。质子的剪切力在离中心r = 0.45 fm处反向。
2021-04-09 hep-ex hep-lat hep-ph
