$^{136}$Cs的$eta^-$衰变$Q$值测量及其对中微子研究的意义
摘要：$^{136}$Cs β衰变的Q值（$J^π = 5^+$，$t_{1/2} \approx 13$天）通过芬兰Jyväskylä大学的IGISOL设施下的JYFLTRAP Penning陷阱实验室测得。实验中所需的单同位素样品是通过一种新的清洁方案制备的，该方案基于偶极激发与Ramsey的时间分隔振荡场和相位成像离子回旋共振（PI-ICR）技术的耦合。测得的Q值为2536.83(45) keV，比最近的Atomic Mass Evaluation AME2020采用的值精确4倍，同时较其小11.4(20) keV（约6σ）。子核$^{136}$Ba在2544.481(24) keV处有一个4$^+$态和在2532.653(23) keV处有一个$3^-$态，两者都有潜在的超低Q值终态用于$^{136}$Cs的衰变。根据新的基态到基态的Q值，这两个态的衰变能量分别为-7.65(45) keV和4.18(45) keV。前者在约17σ水平上被确认为负值，验证了该跃迁不适用于中微子质量测量。另一方面，轻微负的Q值使得该跃迁成为研究虚拟β-γ跃迁的有趣候选。衰变到$3^-$态的跃迁验证具有正的低Q值，这使其成为中微子质量测量的可行候选。对于该跃迁，我们得到了基于壳模型的半衰期估计，为$2.1_{-0.8}^{+1.6} \times 10^{12}$年。
作者：Z. Ge, T. Eronen, A. de Roubin, M. Ramalho, J. Kostensalo, J. Kotila, J. Suhonen, D. A. Nesterenko, A. Kankainen, P. Ascher, O. Beliuskina, M. Flayol, M. Gerbaux, S. Gr''evy, M. Hukkanen, A. Husson, A. Jaries, A. Jokinen, I. D. Moore, P. Pirinen, J. Romero, M. Stryjczyk, V. Virtanen, and A. Zadvornaya
论文ID：2306.04604
分类：Nuclear Experiment
分类简称：nucl-ex
提交时间：2023-06-09