CUPID-0实验:无中微子双β衰变到82Kr激发态的搜寻
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更新于2024-09-04
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"CUPID-0实验在$$ ^{82} $$ Se的无中微子双β衰变到$$ ^{82} $$ Kr激发态的搜索"
这篇描述涉及的是一个名为CUPID-0的实验,它专注于研究无中微子双β衰变现象。无中微子双β衰变是一种理论上的核衰变类型,其中一个原子核自发地衰变成其下一个较重的元素,并在此过程中释放出两个电子和两个反电子中微子,但不发射任何中微子。这个过程是寻找中微子质量的重要途径,因为如果中微子是马约拉纳粒子,它们可以是自己反粒子,这将导致无中微子双β衰变成为可能。
CUPID-0(CUORE Upgrade with Particle IDentification – 0)实验采用了一种独特的低温量热仪技术,它具有双重读数能力,能够同时检测热和光信号。这种探测器由24个95%富集的$$ ^{82} $$ Se晶体和2个天然ZnSe晶体组成,总重量约为5.74千克。实验在意大利的Gran Sasso国家实验室进行,数据采集于2017年。
在这个实验中,研究人员特别关注了$$ ^{82} $$ Se衰变成$$ ^{82} $$ Kr的激发态,特别是0 $$ _1^+ $$ 1+,2 $$ _1^+ $$ 1+和2 $$ _2^+ $$ 2+的状态。通过分析大约2.24×10$$^{25} $$个$$ ^{82} $$ Se发射器年的曝光,他们没有发现这种衰变的证据。这表明,无中微子双β衰变到这些特定激发态的发生率非常低。
实验结果设定了这些过程的宽度限制,例如,$$ ^{82} $$ Se到$$ ^{82} $$ Kr 0 $$ _1^+ $$ 1+的衰变宽度限制为8.55×10$$^{-24} $$年$$^{-1} $$。这样的限制对理解无中微子双β衰变的性质和中微子的物理特性提供了重要的约束。
这篇文章发布在《欧洲物理期刊C》上,被标记为"Open Access",意味着公众可以免费获取并阅读。作者包括来自多个研究机构的物理学家,他们共同致力于通过CUPID-0实验深入探索基本粒子物理学的前沿领域。实验结果的公布对于推动双β衰变研究和中微子物理的进展具有重要意义。
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