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利用 LiInSe$_2$ 低温量热器的高分辨率能谱测量确定 $g_{A}/g_{V}$

核实验 2022-12-14 v2 高能物理 - 实验 仪器与探测器

摘要

无中微子双贝塔衰变(0νββ\nu\beta\beta)过程涉及广泛的中间禁戒核跃迁,这些跃迁可能受到轴矢量耦合常数(gA/gVg_A/g_V)淬灭的影响,其不确定性在决定 0νββ\nu\beta\beta 实验的灵敏度范围中起着关键作用。在本快报中,我们展示了在“源=探测器”配置下使用高分辨率 LiInSe2_{2} 低温量热器进行的测量,以测量 115^{115}In 的四重禁戒 β\beta 衰变能谱形状。通过将理论预测的能谱形状与实验 β\beta 能谱进行比较,并考虑各种模拟本底成分以及多种探测器效应,确定了 gA/gVg_A/g_V 的值。我们发现 gA/gVg_A/g_V 存在 >5σ\sigma 的淬灭证据,相对于相互作用壳模型下的自由核子值,与模型相关的淬灭因子为 0.655±0.0020.655\pm0.002。我们还在相互作用壳模型框架下测得 115^{115}In 半衰期为 [5.18±0.06(stat.)0.015+0.005(sys.)]×1014[5.18\pm0.06(\text{stat.})^{+0.005}_{-0.015}(\text{sys.})]\times{10}^{14} 年。该工作展示了低温量热器技术执行精确核物理单 β\beta 衰变测量的能力,有助于降低 0νββ\nu\beta\beta 核矩阵元计算中的不确定性。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.06559,
  title  = {Determining $g_{A}/g_{V}$ with High Resolution Spectral Measurements Using an LiInSe$_2$ Bolometer},
  author = {A. F. Leder and D. Mayer and J. L. Ouellet and F. A. Danevich and L. Dumoulin and A. Giuliani and J. Kostensalo and J. Kotila and P. de Marcillac and C. Nones and V. Novati and E. Olivieri and D. Poda and J. Suhonen and V. I. Tretyak and L. Winslow and A. Zolotarova},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.06559},
  year   = {2022}
}

备注

7 Pages, 4 Figures, 2 Tables, Submitted to PRL