Measurement of double-$\beta$ decay of $^{150}$Nd to the 0$^+_1$ excited state of $^{150}$Sm in NEMO-3 - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue European Physical Journal C: Particles and Fields Année : 2023

Measurement of double-$\beta$ decay of $^{150}$Nd to the 0$^+_1$ excited state of $^{150}$Sm in NEMO-3

A.S Barabash
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Résumé

The NEMO-3 results for the double-$\beta $ decay of $^{150}$Nd to the 0$^+_1$ and 2$^+_1$ excited states of $^{150}$Sm are reported. The data recorded during 5.25 year with 36.6 g of the isotope $^{150}$Nd are used in the analysis. The signal of the $2\nu \beta \beta $ transition to the 0$^+_1$ excited state is detected with a statistical significance exceeding 5$\sigma $. The half-life is measured to be $T_{1/2}^{2\nu \beta \beta }(0^+_1) = \left[ 1.11 ^{+0.19}_{-0.14} \,\left( \hbox {stat}\right) ^{+0.17}_{-0.15}\,\left( \hbox {syst}\right) \right] \times 10^{20}$ year, which is the most precise value that has been measured to date. 90% confidence-level limits are set for the other decay modes. For the $2\nu \beta \beta $ decay to the 2$^+_1$ level the limit is $T^{2\nu \beta \beta }_{1/2}(2^+_1) > 2.42 \times 10^{20}~\hbox {year}$. The limits on the $0\nu \beta \beta $ decay to the 0$^+_1$ and 2$^+_1$ levels of $^{150}$Sm are significantly improved to $T_{1/2}^{0\nu \beta \beta }(0^+_1) > 1.36 \times 10^{22}~\hbox {year}$ and $T_{1/2}^{0\nu \beta \beta }(2^+_1) > 1.26 \times 10^{22}~\hbox {year}$.
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hal-04337139 , version 1 (14-12-2023)

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Paternité

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Citer

X Aguerre, R Arnold, C Augier, A.S Barabash, A Basharina-Freshville, et al.. Measurement of double-$\beta$ decay of $^{150}$Nd to the 0$^+_1$ excited state of $^{150}$Sm in NEMO-3. European Physical Journal C: Particles and Fields, 2023, 83 (12), pp.1117. ⟨10.1140/epjc/s10052-023-12227-x⟩. ⟨hal-04337139⟩
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