在PandaX-4T探测器中搜索$^{136}$Xe的无中微子四重β衰变
Search for neutrinoless quadruple beta decay of $^{136}$Xe in PandaX-4T detector
浏览论文内容
中文总结 AI 辅助
利用PandaX-4T探测器148.4 kg·yr的$^{136}$Xe曝光数据搜索无中微子四重β衰变，未发现显著信号，设定半衰期下限为6.01×10$^{24}$年，为氙中最严格约束，支持中微子狄拉克性质研究。
中文摘要 AI 辅助
在不存在无中微子双β衰变（0$\nu$2$\beta$）的情况下，观察到无中微子四重β衰变（0$\nu$4$\beta$）被认为提供了中微子是狄拉克粒子的有力证据。我们报告了利用PandaX-4T实验调试阶段和首次科学运行期间收集的总曝光量为148.4 kg$\cdot$yr的$^{136}$Xe数据，对$^{136}$Xe的0$\nu$4$\beta$衰变的搜索。未观察到超出背景的显著事件过量。在90%置信水平下，$^{136}$Xe的0$\nu$4$\beta$衰变半衰期的下限被设定为6.01 x $10^{24}$年。该结果确立了在氙中对这一过程的最严格约束，展示了PandaX-4T探测器在探测轻子数破坏和揭示中微子基本性质方面的独特能力。
英文摘要
The observation of neutrinoless quadruple beta decay (0$ν$4$β$) in the absence of neutrinoless double beta decay (0$ν$2$β$) has been argued to provide a strong indication that neutrinos are Dirac particles. We report a search for 0$ν$4$β$ decay of $^{136}\text{Xe}$ using a total $^{136}\text{Xe}$ exposure of 148.4 kg$\cdot$yr, collected during the commissioning and the first science runs of the PandaX-4T experiment. No significant excess of events over the background is observed. A lower limit on the 0$ν$4$β$ decay half-life of $^{136}\text{Xe}$ is set at 6.01 x $10^{24}$ yr at the 90% confidence level. This result establishes the most stringent constraint on this process in xenon, demonstrating the unique capability of the PandaX-4T detector in probing lepton number violation and shedding light on the fundamental nature of neutrinos.
发表机构
- Sino-French Institute of Nuclear Engineering and Technology, Sun Yat-sen University（中山大学中法核工程与技术学院）
- State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MoE), Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院暗物质物理全国重点实验室粒子天体物理宇宙学教育部重点实验室上海粒子物理与宇宙学上海市重点实验室）
- State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MoE), Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, New Cornerstone Science Laboratory, Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院新cornerstone科学实验室李政道研究所暗物质物理全国重点实验室粒子天体物理宇宙学教育部重点实验室上海粒子物理与宇宙学上海市重点实验室）
- Shanghai Jiao Tong University Sichuan Research Institute（上海交通大学四川研究院）
- Jinping Deep Underground Frontier Science and Dark Matter Key Laboratory of Sichuan Province（四川省锦屏深地前沿科学与暗物质重点实验室）
- Yalong River Hydropower Development Company, Ltd.（雅砻江流域水电开发有限公司）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
