A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Direct measurement of the mass difference of 72As−72Ge rules out 72As as a promising β-decay candidate to determine the neutrino mass (2021)

Ge, Z., Eronen, T., de Roubin, A., Nesterenko, D. A., Hukkanen, M., Beliuskina, O., de Groote, R., Geldhof, S., Gins, W., Kankainen, A., Koszorús, Á., Kotila, J., Kostensalo, J., Moore, I. D., Raggio, A., Rinta-Antila, S., Suhonen, J., Virtanen, V., Weaver, A. P., . . . Jokinen, A. (2021). Direct measurement of the mass difference of 72As−72Ge rules out 72As as a promising β-decay candidate to determine the neutrino mass. Physical Review C, 103(6), Article 065502. https://doi.org/10.1103/PhysRevC.103.065502

JYU-tekijät tai -toimittajat

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Ge, Z.; Eronen, T.; de Roubin, A.; Nesterenko, D. A.; Hukkanen, M.; Beliuskina, O.; de Groote, R.; Geldhof, S.; Gins, W.; Kankainen, A.; et al.

Lehti tai sarja: Physical Review C

ISSN: 2469-9985

eISSN: 2469-9993

Julkaisuvuosi: 2021

Ilmestymispäivä: 15.06.2021

Volyymi: 103

Lehden numero: 6

Artikkelinumero: 065502

Kustantaja: American Physical Society (APS)

Julkaisumaa: Yhdysvallat (USA)

Julkaisun kieli: englanti

DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevC.103.065502

Julkaisun avoin saatavuus: Ei avoin

Julkaisukanavan avoin saatavuus:

Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/77058

Rinnakkaistallenteen verkko-osoite (pre-print): https://arxiv.org/abs/2103.08729

Tiivistelmä

We report the first direct determination of the ground-state to ground-state electron-capture Q value for the 72As to 72Ge decay by measuring their atomic mass difference utilizing the double Penning trap mass spectrometer, JYFLTRAP. The Q value was measured to be 4343.596(75) keV, which is more than a fiftyfold improvement in precision compared to the value in the most recent Atomic Mass Evaluation 2020. Furthermore, the new Q value was found to be 12.4(40) keV (3.1 σ) lower. With the significant reduction of the uncertainty of the ground-state to ground-state Q value combined with the level scheme of 72Ge from γ-ray spectroscopy, we confirm that the five potential ultralow Q-value β+ decay or electron capture transitions are energetically forbidden, thus precluding all the transitions as possible candidates for the electron neutrino mass determination. However, the discovery of small negative Q values opens up the possibility to use 72As for the study of virtual β−γ transitions.

YSO-asiasanat: ydinfysiikka; hiukkasfysiikka; neutriinot; massa (fysiikka)

Liittyvät organisaatiot

Hankkeet, joissa julkaisu on tehty

OKM-raportointi: Kyllä

Raportointivuosi: 2021

JUFO-taso: 2