$^{159}$Dy 电子俘获：中微子质量确定的一个强有力新候选者
摘要：直接利用双Penning陷阱质谱仪JYFLTRAP测量了$^{159}$Dy($3/2^-$)的基态到基态的电子俘获$Q$值。利用新型相位成像离子回旋共振技术，通过测量衰变母核$^{159}$Dy和衰变子核$^{159}$Tb离子的回旋频率比，得到了364.73(19)~keV的值。确定了在$^{159}$Tb中具有363.5449(14)~keV和362.050(40)~keV的激发能的被许可的Gamow-Teller过渡到$5/2^-$和第三禁阻议过渡到$11/2^+$态的$Q$值为1.18(19) keV和2.68(19) keV。从这项工作中得到的高精度的过渡$3/2^-\to 5/2^-$的$Q$值，作为最低的电子俘获$Q$值，用于明确表征其电子俘获谱中存在的所有可能的线。我们对这两个过渡进行了原子多体计算，以确定从不同原子轨道的电子俘获概率，并发现能谱末端附近的事件率增加了一个数量级，在转变到$5/2^-$核激发态的过渡中，一旦克服了鉴别衰变到激发态的实验挑战，这可能会变得非常有趣。过渡到$11/2^+$态被强烈抑制，并且不适合测量中微子的质量。这些结果表明，$^{159}$Dy原子的电子俘获，转变成$^{159}$Tb核的$5/2^-$态，是一个新的候选项，可能为研究亚电子伏特级区域的电子中微子质量开辟道路。进一步的实验可行性研究，包括与现实探测器的符合测量，将非常有趣。
作者：Z. Ge, T. Eronen, K. S. Tyrin, J. Kotila, J. Kostensalo, D. A. Nesterenko, O. Beliuskina, R. de Groote, A. de Roubin, S. Geldhof, W. Gins, M. Hukkanen, A. Jokinen, A. Kankainen, ''A. Koszor''us, M. I. Krivoruchenko, S. Kujanp"a"a, I. D. Moore, A. Raggio, S. Rinta-Antila, J. Suhonen, V. Virtanen, A. P. Weaver, and A. Zadvornaya
论文ID：2106.06626
分类：Nuclear Experiment
分类简称：nucl-ex
提交时间：2022-01-03