双中微子双贝塔衰变的改进描述及确定有效轴矢量耦合常数的可能性

本文给出了双中微子双贝塔衰变（$2\nu\beta\beta$-衰变）率的改进形式体系，其通过泰勒展开考虑了能量分母对轻子能量的依赖关系。迄今为止，该展开中仅考虑了首项。修正后的 $2\nu\beta\beta$-衰变率与微分特征依赖于额外的相空间因子，这些因子由具有不同能量分母幂次的 $2\nu\beta\beta$-衰变核矩阵元之比加权。对于实验感兴趣的原子核，所有相空间因子均使用具有有限核尺寸和电子屏蔽的精确 Dirac 波函数计算。对于已测得 $2\nu\beta\beta$-衰变半衰期的同位素，所涉及的核矩阵元在具有部分同位旋恢复的准粒子随机相位近似中确定。确立了泰勒展开对 $2\nu\beta\beta$-衰变率的修正项的重要性，并讨论了单电子与求和电子能量分布形状的修正。研究发现，改进的双中微子双贝塔衰变计算预测了对无中微子双贝塔衰变信号的 $2\nu\beta\beta$-衰变本底略有压低。此外，提出了一种确定核介质中有效弱耦合常数 $g^{\rm eff}_{\rm A}$ 值的新方法。