2 β- распад ядер 154Sm, 160Gd, 170Er 176Yb на уровень 2+ дочерних ядер.Открытие в прямых экспериментах 2β2ν-распада
с периодом Т1/2~1018 - 1021 лет для целого
ряда ядер стимулировало расширение поиска, в том числе 2β-распада на возбужденные
уровни дочерних ядер. Полученные экспериментальные данные позволяют более точно
оценить ядерные матричные элементы и вычислить верхний предел как для майорановской
массы нейтрино, так и для других параметров β β-процесса. В нашей работе была предпринята
попытка обнаружить двойной β-распад у ядер 154Sm, 160Gd,
170Er и 176Yb, не изучавшихся
ранее. Энергия первого возбужденного уровня 2+ у всех дочерних ядер лежит в пределах
80-120 кэВ, поэтому подавление вероятности 2β-перехода на это уровень, связанное с
уменьшением фазового объема, минимально. Для измерения энергии γ-квантов
использовался
коаксиальный HPGe -детектор, имеющий близкую к единице эффективность регистрации
-квантов с энергией 80-120 кэВ и помещенный в специальный вакуумный криостат,
конструкция которого позволяла уменьшить поглощение γ-квантов и обеспечить высокую
геометрическую эффективность. Криостат располагался внутри низкофоновой установки.
Уровень фона в районе 100 кэВ составлял 25 отсчетов/кэВ в сутки. Для каждого изотопа
измерения проводились в течении месяца. В полученных спектрах пики с ожидаемыми
энергиями отсутствуют и для получения предела
на Т1/2(2β0ν+2ν) использовался метод
максимального правдоподобия. В результате для ядер получены новые ограничения на
период 2-распада на возбужденный уровень 2+ ядер 154Gd,
160Dy, 170Yb и 176Hf на
уровне 1017 - 1018 лет.
Спектры HPGe-детектора, измеренные с образцами 54Sm, 160Gd, 170Er 176Yb. Вертикальными линиями отмечены значения энергии уровня 2+ соответствующих дочерних ядер. Ограничение на период 2β(2ν+0ν)-полураспада на уровень 2+
|