LUCIFER 实验中高纯富集 $^{82}$Se 的双贝塔衰变研究
仪器与探测器
2015-12-21 v3 高能物理 - 实验
核实验
摘要
LUCIFER 项目旨在部署首个富集闪烁测辐射热计阵列，用于研究 Se 的无中微子双贝塔衰变。嵌入源材料的基质是 ZnSe 晶体阵列，其中使用富集的 Se 作为衰变同位素。用于制造可作测辐射热计运行的晶体的初始组分的放射性纯度，对于在双贝塔衰变研究感兴趣区域实现零本底水平至关重要。本工作中，我们评估了 2.5 千克纯度为 96.3% 的富集 Se 金属中的放射性含量，测量在格兰萨索深地实验室使用高纯锗探测器完成。对 Th、U 和 U 原始衰变链元素内部污染的限制在 90% 置信水平下分别为：<61 μBq/kg、<110 μBq/kg 和 <74 μBq/kg。测量所进行的极低本底条件以及 Se 的高放射性纯度，使我们能够对 Se 到 Kr 的 0、2 和 2 激发态的双贝塔衰变半衰期设定最严格的下限，在 90% 置信水平下分别为 3.4·10 年、1.3·10 年和 1.0·10 年。
引用
@article{arxiv.1508.01709,
title = {Double-beta decay investigation with highly pure enriched $^{82}$Se for the LUCIFER experiment},
author = {J. W. Beeman and F. Bellini and P. Benetti and L. Cardani and N. Casali and D. Chiesa and M. Clemenza and I. Dafinei and S. Di Domizio and F. Ferroni and L. Gironi and A. Giuliani and C. Gotti and M. Laubenstein and M. Maino and S. Nagorny and S. Nisi and C. Nones and F. Orio and L. Pagnanini and L. Pattavina and G. Pessina and G. Piperno and S. Pirro and E. Previtali and C. Rusconi and K. Schäffner and C. Tomei and M. Vignati},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.01709},
year = {2015}
}