对 Gd 同位素罕见衰变搜索的灵敏度提升
核实验
2025-03-04 v1 高能物理 - 实验
摘要
镱在多种低背景实验中被广泛使用，使其同位素可用于原位和通过放射性纯度筛选数据进行罕见衰变搜索。本研究采用位于 Boulby 地下筛选 (BUGS) 设施的超低背景 HPGe 检测器，对 Gd、Gd 和 Gd 同位素的α衰变和双β衰变模式进行改进的搜索。使用镱硫酸八水合物 样品（原本用于 Super-Kamiokande neutrino 实验的放射性纯度筛选），实现了 6.7 kgyr 的总暴露量。由于检测方法，仅可访问伴随γ射线辐射的激发态衰变。采用包含先前实验结果的贝叶斯分析，导致能量范围在 年的新下限半衰期，约比以前的约束提高了两个数量级。未观察到统计显著的衰变信号。这些结果表明了将大规模放射性纯度筛选活动重新用于基础物理研究的有效性。
引用
@article{arxiv.2503.01641,
title = {Improved sensitivity in the search for rare decays of Gd isotopes},
author = {B. Lehnert and S. S. Nagorny and M. Thiesse and F. Ferella and M. Laubenstein and E. Meehan and S. Nisi and P. R. Scovell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.01641},
year = {2025}
}