Benchmarking $^{136}$Xe Neutrinoless $ββ$ Decay Matrix Element Calculations with the $^{138}{\rm Ba}(p,t)$ Reaction
B. M. Rebeiro, S. Triambak, P. E. Garrett, B. A. Brown, G. C. Ball, R. Lindsay, P. Adsley, V. Bildstein, C. Burbadge, A. Diaz Varela, T. Faestermann, D. L. Fang… 展开作者
B. M. Rebeiro, S. Triambak, P. E. Garrett, B. A. Brown, G. C. Ball, R. Lindsay, P. Adsley, V. Bildstein, C. Burbadge, A. Diaz Varela, T. Faestermann, D. L. Fang, R. Hertenberger, M. Horoi, B. Jigmeddorj, M. Kamil, K. G. Leach, P. Z. Mabika, J. C. Nzobadila Ondze, J. N. Orce, H. -F. Wirth
We used a high-resolution magnetic spectrograph to study neutron pair-correlated $0^+$ states in $^{136}$Ba, produced via the $^{138}{\rm Ba}(p,t)$ reaction. In conjunction with state-of-the-art shell model calculations, these data benchmark part of the dominant Gamow-Teller component of the nuclear matrix element (NME) for $^{136}$Xe neutrinoless double beta ($0νββ$) decay. We demonstrate for the first time an evaluation of part of a $0νββ$ decay NME by use of an experimental observable, presenting a new avenue of approach for more accurate calculations of $0νββ$ decay matrix elements.
Measuring nuclear reaction cross sections to extract information on neutrinoless double beta decay
无中微子双β衰变（0 v \b{eta} \b{eta}）被认为是获得绝对中微子质量标度的最佳潜在来源。此外，如果被观测到，它将表明中微子是它们自己的反粒子（马约拉纳粒子）。目前，这一物理案例是“超越标准模型“的最重要的研究之一，并可能引导走向基本相互作用的大统一理论。由于0 v \b{eta} \b{eta}衰变过程涉及原子核，其分析必然意味着原子核结构问题。在欧洲研究理事会（ERC）启动资助的NURE项目中，双电荷交换（DCE）核反应被用作提取0 v \b{eta} \b{eta}核基质元素信息的工具。在DCE反应和\b{eta} \b{eta}衰变中，核的初态和终态是相同的，跃迁算符具有相似的结构。因此，DCE绝对截面的测量可以给出关于\b{eta} \b{eta}矩阵元素的关键信息。从更广泛的角度来看，NUMEN国际合作计划在未来几年内对INFN-LNS设施进行重大升级，以增加至少两个数量级的核的实验生产，从而对所有感兴趣的情况进行系统研究，作为0 v \b{eta} \b{eta}的候选者。
Excitation functions of proton-induced reactions on natural Nd in the 10-30 MeV energy range, and production of radionuclides relevant for double-β decay
Transfer reactions between odd-odd and even-even nuclei by using IBFFM
在相互作用玻色子费米子模型（IBFFM）中，谱振幅（SA）不仅对于计算$0νββ$衰变是必要的，而且对于NUMEN合作组的重离子反应，特别是双电荷交换反应的截面，如果不想使用闭合限的话，也是必要的。我们首次提出：i）在一般情况下计算IBFFM方案中从偶-偶到奇-奇核的光谱振幅的形式和算子，其方式适合于在反应代码中使用，即，提取每个轨道的贡献; 2）第一次用机器学习（ML）技术拟合参数，得到了旧IBFFM描述的奇-奇核，得到了更真实的描述。$^{116}$ Cd $\rightarrow$ $^{116}$ In和$^{116}$ In $\rightarrow$ $^{116}$ Sn的单体跃迁密度是NUMEN实验的实验程序的一部分，该实验旨在找到对无中子双β衰变矩阵元素的约束。
Examinations of the consistency of the quasiparticle random-phase approximation approach to double-$β$ decay of $^{48}$Ca
用准粒子无规相近似（QRPA）计算了$^{48}$ Ca的无中微子和双中微子双$β$衰变的核矩阵元，并着重检验了这种计算方法的一致性.新的检验点主要是双中微子双$β$ NME中间态能量两种处理方法的一致性以及与$^{48}$ Ca $(p,n)$和$^{48}$ Ti $(n,p)$反应的电荷交换强度函数的比较。用有效轴向矢量电流耦合与裸轴向矢量电流耦合之比调整得到的无中微子双$β$ NME在几个研究组的计算结果中是最低的，与另一个研究组的QRPA值接近。
Excitation functions of proton-induced reactions on natural Nd and production of radionuclides relevant for double beta decay: Completing measurement in 5-35 MeV energy range
NURE: an ERC project to 'measure' the nuclear matrix elements
NURE（用于无中微子双β衰变的核反应）项目已被欧洲研究理事会（ERC）选定为2016年启动资金的候选项目。该项目利用核物理方法对中微子物理学做出贡献，为期5年。一个关键的方面是使用K800超导回旋加速器加速所需的高分辨率和低发射率重离子束，以及使用K800大接受度磁谱仪测量反应截面。这些设施在卡塔尼亚（意大利）的INFN实验室Nazionali del Sud运行。
Charge exchange reactions with central and tensor interactions and nuclear matrix elements associated with double-beta-decay neutrinos and astro neutrinos
Research Center for Nuclear Physics, The University of Osaka（大阪大学核物理研究中心）；Osaka University of Economics and Law（大阪经济法科大学）
Electromagnetic transitions from isobaric analogue states to study nuclear matrix elements for double beta decays and astro-neutrino inverse beta decays
Measurement of $\mathrm{^{75}As}(\mathrm{n},γ)\mathrm{^{76}As}$ reaction relevant to 0$νββ$ decay searches of $\mathrm{^{76}Ge}$ and astrophysical $s$-process temperatures
Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；Guangxi Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, College of Physics and Technology, Guangxi Normal University（广西师范大学物理科学与技术学院）；Advanced Energy Science and Technology, Guangdong Laboratory（广东省实验室先进能源科学与技术）；Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Department of Nuclear Science and Technology, Fudan University（复旦大学核科学技术学院）；Shanghai Research Center for Theoretical Nuclear Physics, NSFC and Fudan University（上海 theoretical 核物理研究中心）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Spallation Neutron Source Science Center（散裂中子源科学中心）
