深层地下α放射性作为轴子暗物质的探针

我们提出研究深层地下放射性同位素衰变的时间调制，作为探索轴子暗物质的一种方法。在这项工作中，我们关注重同位素的α衰变，并发展了α衰变半衰期对θ依赖的理论描述，这使我们能够预测α放射性响应于振荡轴子暗物质背景的时间变化。为了探测这一情景，我们最近在Gran Sasso实验室深层地下建造并安装了一个基于镅-241 α衰变的装置。这个原型实验名为RadioAxion-α，将使我们能够探索从微秒到一年的广泛振荡周期，从而在轴子质量从$10^{-9}$ eV到$10^{-20}$ eV的13个数量级范围内提供有竞争力的轴子衰变常数限制，数据收集一个月后可达$10^{-22}$ eV，三年后可达更低。