$^{124}$Xe 双电子俘获的理论分析与预测
核理论
2026-02-04 v1
摘要
我们提供了 Xe 中双中微子电子俘获的完整理论描述，改进了核结构与原子结构计算。我们通过使用 Taylor 展开方法改进了一般形式体系，导出了该过程衰变率的高阶项。核部分采用 pn-QRPA 和相互作用壳层模型（ISM）方法处理。利用 pn-QRPA 方法并通过自旋恢复计算了核矩阵元（NME），其中输入参数被设定为能复现实验衰变率，所得结果显著低于以往计算值。通过证明 pn-QRPA NME 的值与具有类似配对特征的 Te 发射两个电子的双 beta 衰变 NME 具有可比性，验证了 pn-QRPA NME 的有效性。在 ISM 框架内，我们在两倍因子范围内复现了实验总半衰期，并预测 KK 通道的俘获份额约为 74\%。我们还预测了其他衰变通道的俘获份额，并表明对于到 - 通道的累积衰变，约 24\% 的俘获份额可在实验中被观测到。在原子结构方面，通过考虑最内核子态衰变的 Pauli 阻塞以及将所有可被俘获的 波电子纳入计算（拓展了以往研究中仅考虑 K 和 L 轨道的范围），改进了计算。我们还提供了 Te 终态原子改进的原子弛豫能量，这些能量可作为液氙实验中本底建模的输入。
引用
@article{arxiv.2402.13784,
title = {Theoretical analysis and predictions for the double electron capture of $^{124}$Xe},
author = {Ovidiu Niţescu and Stefan Ghinescu and Vasile-Alin Sevestrean and Mihai Horoi and Fedor Šimkovic and Sabin Stoica},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.13784},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 2 figures