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双 Gamow-Teller 跃迁及其与无中微子 $\beta\beta$ 衰变的关系

核理论 2018-04-11 v2 高能物理 - 实验 高能物理 - 唯象学 核实验

摘要

我们利用最先进的全尺度核壳模型计算研究了 48^{48}Ca 的双 Gamow-Teller (DGT) 强度分布。我们的分析表明,DGT 巨共振的中心能量主要取决于同位旋矢量配对相互作用,而共振宽度对同位旋标量配对更为敏感。配对关联也是无中微子 ββ\beta\beta (0νββ0\nu\beta\beta) 衰变的关键。我们发现 48^{48}Ca DGT 巨共振的中心能量和宽度与 0νββ0\nu\beta\beta 衰变核矩阵元的值之间存在简单关系。更一般地,我们观察到跃迁至终态核基态的 DGT 跃迁与 0νββ0\nu\beta\beta 衰变矩阵元之间存在非常好的线性相关性。这种源于两种跃迁主导短程特性的相关性延伸至包括几个 ββ\beta\beta 发射体在内的更重系统,并且在能量密度泛函结果中也成立。我们的发现表明,DGT 实验可以是获取 0νββ0\nu\beta\beta 衰变核矩阵元数值信息的非常有价值的工具。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.01088,
  title  = {Double Gamow-Teller transitions and its relation to neutrinoless $\beta\beta$ decay},
  author = {Noritaka Shimizu and Javier Menéndez and Kentaro Yako},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.01088},
  year   = {2018}
}

备注

6 pages, 5 figures, published version