无中微子双β衰变中的右手弱流与吨级双β探测器

本文从理论与实验两方面讨论了左右(L-R)对称模型中无中微子双β衰变(DBDs)中 $0^+ \to 0^+$ 与 $0^+ \to 2^+$ 跃迁的右手弱流(RHCs)。$\langle\lambda\rangle$ 与 $\langle\eta\rangle$ 项满足 $\langle\lambda\rangle/\langle\eta\rangle \approx \tan\beta$ 的关系,在超对称(SUSY)大统一理论(GUTs)中其取值范围为 $1$–$60$,在非超对称 GUTs 中为 $1$–$165$。本文阐明了 $0^+$ 跃迁中 $\langle\eta\rangle$ 项相对于 $\langle\lambda\rangle$ 项的增强机制,并发现 $\Delta$ 同量异位素对跃迁至 $2^+$ 态的核矩阵元(NME)的贡献约为采用淬火弱耦合时 NME 的 $20\%$。研究表明,通过吨级 DBD 探测器同时测量与基态及激发态 DBD 相关的 $\beta\beta$ 与 $\gamma$ 射线,在倒序(IH) $\nu$-质量情形下可专门探测到 $\langle\lambda\rangle \approx 5\times 10^{-8}$ 与 $\langle\eta\rangle \approx 1.5\times 10^{-10}$ 这一新的、有意义的 RHC 区域。实际待研究的 RHCs 取决于 RHC 的核矩阵元。