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核壳模型中 $^{48}$Ca 的 $0\nu\beta\beta$ 之 $\lambda$ 机制的核矩阵元:闭式与非闭式方法比较

核理论 2020-09-23 v1

摘要

无中微子双贝塔衰变(0νββ0\nu\beta\beta)的 λ\lambdamββm_{\beta\beta} 机制分别通过 WLWRW_L-W_RWLWLW_L-W_L 介导、由轻中微子交换发生。在本研究中,我们计算 0νββ0\nu\beta\betamββm_{\beta\beta}λ\lambda 机制的核矩阵元(NMEs),其源于具有 TeV 尺度右手规范玻色子的左右对称模型。针对 0νββ0\nu\beta\beta 衰变同位素 48^{48}Ca 之一,在相互作用核壳模型中使用 pfpf 壳的 GXPF1A 有效相互作用计算了 NMEs。NMEs 在闭式与非闭式两种方法中均使用四种不同方法计算:闭式、运行闭式、运行非闭式与混合方法。所有 NMEs 的计算均纳入了核子有限尺寸效应,以及核子流的同位标量项和弱磁项等重访的高阶项。还考虑了核子-核子相互作用短程性质在 Miller-Spencer、CD-Bonn 与 AV18 参数化下的处理。亦检验了运行闭式与运行非闭式 NMEs 对中间核 48^{48}Sc 的允许态自旋-宇称、两个初始衰变中子与末态两个质子的耦合自旋-宇称、48^{48}Sc 的截断激发能、48^{48}Sc 的截断态数的比较依赖关系。结果显示,相较于闭式方法,非闭式方法计算的不同类型总 NMEs 有约 2–20% 的增强。在纳入核子流高阶项后,MqGTM_{qGT}MqTM_{qT} 型 NMEs 中发现显著增强。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.04002,
  title  = {Nuclear matrix elements for $\lambda$ mechanism of $0\nu\beta\beta$ of $^{48}$Ca in nuclear shell-model: Closure versus nonclosure approach},
  author = {Shahariar Sarkar and Y. Iwata and P. K. Raina},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.04002},
  year   = {2020}
}

备注

13 pages, 6 figures, to be submitted in PHYSICAL REV. C