Bound-State Beta Decay of <math display="inline"><mrow><msup><mrow><mmultiscripts><mrow><mi>Tl</mi></mrow><mprescripts/><none/><mrow><mn>205</mn></mrow></mmultiscripts></mrow><mrow><mn>81</mn><mo>+</mo></mrow></msup></mrow></math> Ions and the LOREX Project - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue Physical Review Letters Année : 2024

Bound-State Beta Decay of Tl20581+ Ions and the LOREX Project

R.S Sidhu
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G Leckenby
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R.J Chen
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R Mancino
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T Neff
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Yu.A Litvinov
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G Amthauer
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S Litvinov
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Y.H Zhang
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J Zhao
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K Zuber
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Résumé

Stable Tl205 ions have the lowest known energy threshold for capturing electron neutrinos (νe) of Eνe50.6keV. The Lorandite Experiment (LOREX), proposed in the 1980s, aims at obtaining the longtime averaged solar neutrino flux by utilizing natural deposits of Tl-bearing lorandite ores. To determine the νe capture cross section, it is required to know the strength of the weak transition connecting the ground state of Tl205 and the 2.3 keV first excited state in Pb205. The only way to experimentally address this transition is to measure the bound-state beta decay (βb) of fully ionized Tl81+205 ions. After three decades of meticulous preparation, the half-life of the βb decay of Tl81+205 has been measured to be 291-27+33days using the Experimental Storage Ring (ESR) at GSI, Darmstadt. The longer measured half-life compared to theoretical estimates reduces the expected signal-to-noise ratio in the LOREX, thus challenging its feasibility.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04821139 , version 1 (05-12-2024)

Identifiants

Citer

R.S Sidhu, G Leckenby, R.J Chen, R Mancino, T Neff, et al.. Bound-State Beta Decay of Tl20581+ Ions and the LOREX Project. Physical Review Letters, 2024, 133 (23), pp.232701. ⟨10.1103/PhysRevLett.133.232701⟩. ⟨hal-04821139⟩
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