用加拿大彭宁阱精确测量$^{112,113}$Ag和$^{115}$Cd的Q值，以评估潜在的超低Q值$\eta$衰变。
摘要：超低Q值的贝塔衰变可以从母核素到女儿核素的激发态发生，其UL Q值小于1 keV。这些衰变对于核贝塔衰变理论以及作为中微子质量确定实验中的潜在候选者是有兴趣的。到目前为止，只观测到了一个超低Q值贝塔衰变，即$^{115}$In的Q值为147(10) eV。还有一些其他潜在的候选者存在，但需要改进质量测量来确定这些衰变是否能量上是允许的，并且事实上是超低的。我们对$^{112,113}$Ag和$^{115}$Cd进行了精确的贝塔衰变Q值测量，并将其与女儿同位素的核能级数据结合起来，以确定$^{112,113}$Ag和$^{115}$Cd的潜在UL Q值贝塔衰变是否是能量上允许的以及小于1 keV。我们使用ANL的加拿大Penning陷阱测量了带电的$^{112,113}$Ag和$^{115}$Cd离子相对于其女儿的回旋频率比率。从这些测量中，得到了基态贝塔衰变Q值。$^{112}$Ag，$^{113}$Ag和$^{115}$Cd的贝塔衰变Q值分别测量为3990.16(22) keV，2085.7(4.6) keV和1451.36(34) keV。将这些结果与$^{112}$Cd在3997.75(14) keV的激发态，$^{113}$Cd在2015.6(2.5) keV和2080(10) keV以及$^{115}$In在1448.787(9) keV的能量进行比较，得到$Q_{UL}$值分别为-7.59(26) keV，6(11) keV和2.57(34) keV。已经排除了$^{112}$Ag和$^{115}$Cd的潜在UL Q值衰变。在得到更精确的$^{113}$Cd的2080(10) keV和1/2$^{+}$态的测量结果之前，$^{113}$Ag仍然是一个可能的候选者。在这项工作中，我们发现2020AME报告的$^{113}$Ag的基态质量比我们的测量值低了69(17) keV（4个标准差的差异）。
作者：Nadeesha D. Gamage, Rachel Sandler, Fritz Buchinger, Jason A. Clark, Dwaipayan Ray, Rodney Orford, William S. Porter, Matthew Redshaw, Guy Savard, Kumar S. Sharma, Adrian A. Valverde
论文ID：2202.12874
分类：Nuclear Experiment
分类简称：nucl-ex
提交时间：2022-11-09