深地下使用超低背景HPGe探测器寻找180m-Ta衰变
摘要： ^{180m}Ta的寿命是目前已知的最长的亚稳态。其衰变尚未被观察到。本研究报告了使用一块质量为2015.12克的钽样品，使用一个超低本底HPGe探测器在意大利Gran Sasso国家实验室的STELLA实验室进行为期527.7天的测量所得到的有关^{180m}Ta衰变的新结果。在测量之前，样品被保存在地下十年，因此在宇宙射线活化的^{182}Ta导致的背景贡献较小。我们在感兴趣的区域没有观测到任何信号，并对两个通道（电荷交换和Eta^-）的过程设置了半衰期限制：T_{1/2, EC} > 1.6 x 10^18年和T_{1/2, Eta^-} > 1.1 x 10^18年（90%置信区间）。此外，我们还对Gamma解激发/IC通道设置了限制：T_{1/2, IC} > 4.1 x 10^15年（90%置信区间）。这些是迄今为止全球关于^{180m}Ta衰变的最严格限制。最后，我们测试了^{180m}Ta的宇宙暗物质解激发的假设情景，并限制了质量达到10^5 GeV的强相互作用暗物质粒子的新参数空间。
作者：R. Cerroni, S. Dell'Oro, A. Formicola, S. Ghislandi, L. Ioannucci, M. Laubenstein, B. Lehnert, S.S. Nagorny, S. Nisi, L. Pagnanini
论文ID：2305.17238
分类：Nuclear Experiment
分类简称：nucl-ex
提交时间：2023-06-12