核壳模型中使用非闭合方法计算$^{124}$Sn的$0\nu\beta\beta$衰变的核矩阵元
摘要：$^{124}$Sn 中中微子无中微子双贝塔（$0\nu\beta\beta$）衰变的轻中性子交换机制的核矩阵元（NMEs）是在相互作用核壳层模型的框架下，使用有效的壳模型Hamiltonian GCN5082 进行计算的。我们采用了一种基于非闭合方法的新颖方法，其中对于中间核$^{124}$Sb，明确地包括了$J_k^{pi}$=$0^{+}$ to $11^{+}$和$2^{-}$ to $9^{-}$（$\Delta J_k$=1）的每个$J_k^{pi}$的100个状态的影响在NMEs计算中。我们还考虑了其他常见的影响，如核子的有限大小，核子电流的高阶效应和核子的短程关联（SRC）。提取出的最佳闭合能量为2.9 MeV，用于计算$^{124}$Sn的总NME的$0\nu\beta\beta$衰变，与不同形式的SRC参数化无关。我们还展示了与一些最近计算的NME和半衰期的比较。此外，为了全面理解核结构对$0\nu\beta\beta$衰变的作用，我们探究了NMEs对中间态的自旋宇称、中子和质子的耦合自旋宇称以及中间态的数量的依赖关系。观察到包含中间核的激发能的效应能够得到更可靠的NMEs。本研究的结果为印度和其他地方关于$^{124}$Sn的$0\nu\beta\beta$衰变的实验研究提供了宝贵的见解。
作者：Shahariar Sarkar, P. K. Rath, V. Nanal, R. G. Pillay, Pushpendra P. Singh, Y. Iwata, K. Jha, and P. K. Raina
论文ID：2308.08877
分类：Nuclear Theory
分类简称：nucl-th
提交时间：2023-08-21