A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Direct determination of the atomic mass difference of the pairs 76As−76Se and 155Tb−155Gd rules out 76As and 155 Tb as possible candidates for electron (anti)neutrino mass measurements (2022)
Ge, Z., Eronen, T., de Roubin, A., Kostensalo, J., Suhonen, J., Nesterenko, D. A., Beliuskina, O., de Groote, R., Delafosse, C., Geldhof, S., Gins, W., Hukkanen, M., Jokinen, A., Kankainen, A., Kotila, J., Koszorús, Á., Moore, I. D., Raggio, A., Rinta-Antila, S., . . . Zadvornaya, A. (2022). Direct determination of the atomic mass difference of the pairs 76As−76Se and 155Tb−155Gd rules out 76As and 155 Tb as possible candidates for electron (anti)neutrino mass measurements. Physical Review C, 106(1), Article 015502. https://doi.org/10.1103/PhysRevC.106.015502
JYU-tekijät tai -toimittajat
Julkaisun tiedot
Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Ge, Z.; Eronen, T.; de Roubin, A.; Kostensalo, J.; Suhonen, J.; Nesterenko, D. A.; Beliuskina, O.; de Groote, R.; Delafosse, C.; Geldhof, S.; et al.
Lehti tai sarja: Physical Review C
ISSN: 2469-9985
eISSN: 2469-9993
Julkaisuvuosi: 2022
Ilmestymispäivä: 13.07.2022
Volyymi: 106
Lehden numero: 1
Artikkelinumero: 015502
Kustantaja: American Physical Society (APS)
Julkaisumaa: Yhdysvallat (USA)
Julkaisun kieli: englanti
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevC.106.015502
Julkaisun avoin saatavuus: Ei avoin
Julkaisukanavan avoin saatavuus:
Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/82818
Rinnakkaistallenteen verkko-osoite (pre-print): https://arxiv.org/abs/2202.07656
Tiivistelmä
The first direct determination of the ground-state–to–ground-state Q values of the β− decay 76As→76Se and the electron-capture decay 155Tb→155Gd was performed utilizing the double Penning trap mass spectrometer JYFLTRAP. By measuring the atomic mass difference of the decay pairs via the phase-imaging ion-cyclotron-resonance technique, the Q values of 76As→76Se and 155Tb→155Gd were determined to be 2959.265(74) keV and 814.94(18) keV, respectively. The precision was increased relative to earlier measurements by factors of 12 and 57, respectively. The new Q values are 1.33 keV and 5 keV lower compared to the values adopted in the most recent Atomic Mass Evaluation 2020. With the newly determined ground-state–to–ground-state Q values combined with the excitation energy from γ-ray spectroscopy, the Q values for ground-state–to–excited-state transitions 76As (ground state) →76Se∗ (2968.4(7) keV) and 155Tb (ground state) →155Gd∗ (815.731(3) keV) were derived to be −9.13(70) keV and −0.79(18) keV. Thus we have confirmed that both of the β−-decay and EC-decay candidate transitions are energetically forbidden at a level of at least 4σ, thus definitely excluding these two cases from the list of potential candidates for the search of low-Q-value β− or EC decays to determine the electron-(anti)neutrino mass.
YSO-asiasanat: ydinfysiikka; hiukkasfysiikka; neutriinot
Liittyvät organisaatiot
Hankkeet, joissa julkaisu on tehty
- Tarkkuusmassamittauksia erittäin matalien Q-arvojen määrittämiseksi mahdollisista kandidaattiytimistä neutriinojen tutkimiseen-tutkimuskulut
- Eronen, Tommi
- Suomen Akatemia
- Harvinaisten ydinten tutkimuksia alkuaineiden syntyprosessien ymmärtämiseksi maailmankaikkeudessa
- Kankainen, Anu
- Suomen Akatemia
- Harvinaisten ydinten tutkimuksia alkuaineiden syntyprosessien ymmärtämiseksi maailmankaikkeudessa
- Kankainen, Anu
- Suomen Akatemia
- Harvinaisten ydinten tutkimuksia alkuaineiden syntyprosessien ymmärtämiseksi maailmankaikkeudessa
- Kankainen, Anu
- Suomen Akatemia
- Tarkkuusmassamittauksia eitttäin matalien Q-arvojen määrittämiseksi mahdollistaa kandidaattiytimistä neutriinojen tutkimiseen
- Eronen, Tommi
- Suomen Akatemia
- Teoreettisia työkaluja atomiydinten harvinaisten hajoamisten ja pimeän aineen tutkimiseen
- Kotila, Jenni
- Suomen Akatemia
- Ydinteoriaa fundamentaalin fysiikan tarpeisiin
- Suhonen, Jouni
- Suomen Akatemia
- Tarkkuusmassamittauksia erittäin matalien Q-arvojen määrittämiseksi mahdollisista
kandidaattiytimistä neutriinojen tutkimiseen (tutkimuskulut)- Eronen, Tommi
- Suomen Akatemia
- Teoreettisia työkaluja atomiydinten harvinaisten hajoamisten ja pimeän aineen tutkimiseen
- Kotila, Jenni
- Suomen Akatemia
- Masses, Isomers and Decay Studies for Elemental Nucleosynthesis
- Kankainen, Anu
- Euroopan komissio
- Laser Ionization and Spectroscopy of Actinide elements
- Moore, Iain
- Euroopan komissio
OKM-raportointi: Kyllä
VIRTA-lähetysvuosi: 2022
JUFO-taso: 2