使用锗探测器的无中微子双贝塔衰变：10$^{26}$ yr及更远

在全球无中微子双贝塔（$0\nu\beta\beta$）衰变搜索的格局中，使用半导体锗探测器具有诸多优势。优异的能量分辨率、可忽略的本征放射性污染、将晶体中$^{76}$Ge同位素富集至高达88%的可能性以及高探测效率，均为高灵敏度$0\nu\beta\beta$衰变搜索的关键要素。MAJORANA与GERDA实验成功实现了锗（Ge）半导体探测器的使用，分别达到了Q$_{\beta\beta}$处$2.53 \pm 0.08$ keV的能量分辨率，以及$5.2 \times 10^{-4}$ cts/(keV$\cdot$kg$\cdot$yr)的空前低本底水平。本文中，我们将回顾自1967年E. Fiorini等人的最初设想，到GERDA实验近期设定$^{76}$Ge $0\nu\beta\beta$衰变半衰期极限$T_{1/2} > 1.8 \times 10^{26}$ yr（90\% C.L.）的最终结果，这一利用锗探测器搜索$0\nu\beta\beta$衰变的历程。随后我们将介绍LEGEND项目，其设计灵敏度可达半衰期$10^{28}$ yr及更远，为探索正常序区域开辟道路。