Detailed studies of $^{100}$Mo two-neutrino double beta decay in NEMO-3 - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue European Physical Journal C: Particles and Fields Année : 2019

Detailed studies of $^{100}$Mo two-neutrino double beta decay in NEMO-3

R. Arnold (1) , C. Augier (2) , A.S. Barabash , A. Basharina-Freshville , S. Blondel (2) , S. Blot , M. Bongrand (2) , D. Boursette (2) , V. Brudanin , J. Busto (3) , A.J. Caffrey , S. Calvez (2) , M. Cascella , C. Cerna (4) , J.P. Cesar , A. Chapon (5) , E. Chauveau (4) , A. Chopra , L. Dawson , D. Duchesneau (6) , D. Durand (5) , R. Dvornický , V. Egorov , G. Eurin (2) , J.J. Evans , L. Fajt , D. Filosofov , R. Flack , X. Garrido (2) , C. Girard-Carillo (2) , H. Gómez (2) , B. Guillon (5) , P. Guzowski , R. Hodák , A. Huber (4) , P. Hubert (4) , C. Hugon (4) , S. Jullian (2) , O. Kochetov , S.I. Konovalov , V. Kovalenko , D. Lalanne (2) , K. Lang , Y. Lemière (5) , T. Le Noblet (6) , Z. Liptak , X.R. Liu , P. Loaiza (2) , G. Lutter (4) , M. Macko (4) , C. Macolino (2) , F. Mamedov , C. Marquet (4) , F. Mauger (5) , A. Minotti (6) , B. Morgan , J. Mott , I. Nemchenok , M. Nomachi , F. Nova , F. Nowacki (1) , H. Ohsumi , G. Oliviéro (5) , R.B. Pahlka , C. Patrick , F. Perrot (4) , A. Pin (4) , F. Piquemal (4, 7) , P. Povinec , P. Pridal , Y.A. Ramachers , A. Remoto (6) , J.L. Reyss (8) , C.L. Riddle , E. Rukhadze , R. Saakyan , A. Salamatin , R. Salazar , X. Sarazin (2) , J. Sedgbeer , Yu. Shitov , L. Simard (2) , F. Simkovic , A. Smetana , K. Smolek , A. Smolnikov , S. Söldner-Rembold , B. Soulé (4) , I. Stekl , J. Suhonen , C.S. Sutton , G. Szklarz (2) , H. Tedjditi (3) , J. Thomas , V. Timkin , S. Torre , Vl.I. Tretyak , V.I. Tretyak , V.I. Umatov , I. Vanushin , C. Vilela , V. Vorobel , D. Waters , F. Xie , A. Zukauskas
A.S. Barabash
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A. Basharina-Freshville
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S. Blot
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V. Brudanin
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A.J. Caffrey
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M. Cascella
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J.P. Cesar
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A. Chopra
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L. Dawson
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R. Dvornický
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V. Egorov
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J.J. Evans
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L. Fajt
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D. Filosofov
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R. Flack
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P. Guzowski
R. Hodák
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O. Kochetov
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S.I. Konovalov
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V. Kovalenko
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K. Lang
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Z. Liptak
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X.R. Liu
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F. Mamedov
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B. Morgan
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J. Mott
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I. Nemchenok
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M. Nomachi
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F. Nova
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H. Ohsumi
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R.B. Pahlka
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C. Patrick
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P. Povinec
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P. Pridal
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Y.A. Ramachers
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C.L. Riddle
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E. Rukhadze
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R. Saakyan
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A. Salamatin
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R. Salazar
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J. Sedgbeer
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Yu. Shitov
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F. Simkovic
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A. Smetana
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K. Smolek
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A. Smolnikov
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S. Söldner-Rembold
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I. Stekl
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J. Suhonen
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C.S. Sutton
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J. Thomas
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V. Timkin
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S. Torre
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Vl.I. Tretyak
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V.I. Tretyak
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V.I. Umatov
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I. Vanushin
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C. Vilela
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V. Vorobel
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D. Waters
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F. Xie
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A. Zukauskas
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Résumé

The full data set of the NEMO-3 experiment has been used to measure the half-life of the two-neutrino double beta decay of$^{100}$ Mo to the ground state of$^{100}$ Ru, $T_{1/2} = \left[ 6.81 \pm 0.01\,\left( \text{ stat }\right) ^{+0.38-0.40}\,\left( \text{ syst }\right) \right] \times 10^{18}$  year. The two-electron energy sum, single electron energy spectra and distribution of the angle between the electrons are presented with an unprecedented statistics of $5\times 10^5$ events and a signal-to-background ratio of $\sim $ 80. Clear evidence for the Single State Dominance model is found for this nuclear transition. Limits on Majoron emitting neutrinoless double beta decay modes with spectral indices of $\mathrm{n}=2,3,7$ , as well as constraints on Lorentz invariance violation and on the bosonic neutrino contribution to the two-neutrino double beta decay mode are obtained.

Dates et versions

hal-02097242 , version 1 (11-04-2019)

Identifiants

Citer

R. Arnold, C. Augier, A.S. Barabash, A. Basharina-Freshville, S. Blondel, et al.. Detailed studies of $^{100}$Mo two-neutrino double beta decay in NEMO-3. European Physical Journal C: Particles and Fields, 2019, 79 (5), pp.440. ⟨10.1140/epjc/s10052-019-6948-4⟩. ⟨hal-02097242⟩
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