Precise measurement of $2\nu\beta\beta$ decay of $^{100}$Mo with the CUPID-Mo detection technology

Autor: Matthias Kleifges, S. Marnieros, A. S. Barabash, J. Kotila, Ezio Previtali, E. Guerard, B. Welliver, Lindley Winslow, P. de Marcillac, Claudia Tomei, A. S. Zolotarova, L. Marini, R. G. Huang, O. G. Polischuk, D. Misiak, Th. Redon, J. Billard, L. Cardani, Stefano Pirro, Federico Ferri, Yao Shen, J. Johnston, M. Pavan, P. Camus, V. Novati, B. K. Fujikawa, M. de Combarieu, L. Pattavina, Alain Benoit, B. Siebenborn, Yu. A. Borovlev, F. Charlieux, H. Z. Huang, S. V. Rozov, B. Paul, E. Armengaud, E. P. Makarov, L. Ma, Vasundhara Singh, F.A. Danevich, M. Briere, P. Loaiza, B. Schmidt, E. Elkhoury, M. De Jesus, A. Giuliani, V. I. Umatov, D. L. Helis, S. I. Konovalov, C. Rusconi, M. Gros, C. Nones, L. Dumoulin, V.N. Shlegel, K. Eitel, H. Khalife, Marc Weber, X. F. Navick, Francesca Bellini, G. Pessina, A. Leder, D.V. Poda, V.I. Tretyak, M. Beretta, P. Pari, L. Pagnanini, Yu G. Kolomensky, Ioan Dafinei, Jonathan Ouellet, C. Augier, Giovanni Benato, K. Schäffner, V. Sanglard, A. Juillard, Matias Velázquez, V. V. Kobychev, L. Vagneron, L. Bergé, E. Yakushev, L. Gironi, E. Olivieri, J. Gascon, A. Cazes, Ch. Bourgeois, V.B. Brudanin, M. Chapellier, N. Casali, M. Xue, V. D. Grigorieva, Haiping Peng
Přispěvatelé: Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon (IP2I Lyon), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Néel (NEEL), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés (SIMaP), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Armengaud, E, Augier, C, Barabash, A, Bellini, F, Benato, G, Benoit, A, Beretta, M, Berge, L, Billard, J, Borovlev, Y, Bourgeois, C, Briere, M, Brudanin, V, Camus, P, Cardani, L, Casali, N, Cazes, A, Chapellier, M, Charlieux, F, de Combarieu, M, Dafinei, I, Danevich, F, De Jesus, M, Dumoulin, L, Eitel, K, Elkhoury, E, Ferri, F, Fujikawa, B, Gascon, J, Gironi, L, Giuliani, A, Grigorieva, V, Gros, M, Guerard, E, Helis, D, Huang, H, Huang, R, Johnston, J, Juillard, A, Khalife, H, Kleifges, M, Kobychev, V, Kolomensky, Y, Konovalov, S, Leder, A, Kotila, J, Loaiza, P, Ma, L, Makarov, E, de Marcillac, P, Marini, L, Marnieros, S, Misiak, D, Navick, X, Nones, C, Novati, V, Olivieri, E, Ouellet, J, Pagnanini, L, Pari, P, Pattavina, L, Paul, B, Pavan, M, Peng, H, Pessina, G, Pirro, S, Poda, D, Polischuk, O, Previtali, E, Redon, T, Rozov, S, Rusconi, C, Sanglard, V, Schaffner, K, Schmidt, B, Shen, Y, Shlegel, V, Siebenborn, B, Singh, V, Tomei, C, Tretyak, V, Umatov, V, Vagneron, L, Velazquez, M, Weber, M, Welliver, B, Winslow, L, Xue, M, Yakushev, E, Zolotarova, A, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hélium : du fondamental aux applications (NEEL - HELFA), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Cryogénie (NEEL - Cryo)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: European Physical Journal C, vol 80, iss 7
Eur.Phys.J.C
Eur.Phys.J.C, 2020, 80 (7), pp.674. ⟨10.1140/epjc/s10052-020-8203-4⟩
European Physical Journal C: Particles and Fields
European Physical Journal C: Particles and Fields, 2020, 80 (7), pp.674. ⟨10.1140/epjc/s10052-020-8203-4⟩
The European physical journal / C, 80 (7), Article: 674
ISSN: 1434-6044
1434-6052
Popis: We report the measurement of the two-neutrino double-beta ($2\nu\beta\beta$) decay of $^{100}$Mo to the ground state of $^{100}$Ru using lithium molybdate (\crystal) scintillating bolometers. The detectors were developed for the CUPID-Mo program and operated at the EDELWEISS-III low background facility in the Modane underground laboratory. From a total exposure of $42.235$ kg$\times$d, the half-life of $^{100}$Mo is determined to be $T_{1/2}^{2\nu}=[7.12^{+0.18}_{-0.14}\,\mathrm{(stat.)}\pm0.10\,\mathrm{(syst.)}]\times10^{18}$ years. This is the most accurate determination of the $2\nu\beta\beta$ half-life of $^{100}$Mo to date. We also confirm, with the statistical significance of $>3\sigma$, that the single-state dominance model of the $2\nu\beta\beta$ decay of $^{100}$Mo is favored over the high-state dominance model.
Comment: 11 pages, 6 figures, 4 tables
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: