Search for Majorana Neutrinos Near the Inverted Mass Hierarchy Region with KamLAND-Zen

被引:810
作者
Gando, A. [1 ]
Gando, Y. [1 ]
Hachiya, T. [1 ]
Hayashi, A. [1 ]
Hayashida, S. [1 ]
Ikeda, H. [1 ]
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Ishidoshiro, K. [1 ]
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Shirai, J. [1 ]
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Tamae, K. [1 ]
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Takemoto, Y. [2 ]
Yoshida, S. [3 ]
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Berger, B. E. [2 ,5 ,6 ]
Fujikawa, B. K. [2 ,5 ,6 ]
O'Donnell, T. [5 ,6 ]
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Efremenko, Y. [2 ,8 ]
Karwowski, H. J. [9 ,10 ,11 ]
Markoff, D. M. [9 ,10 ,11 ]
Tornow, W. [2 ,9 ,10 ,11 ]
Detwiler, J. A. [2 ,12 ]
Enomoto, S. [2 ,12 ]
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机构
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关键词
Neutrons;
D O I
10.1103/PhysRevLett.117.082503
中图分类号
O4 [物理学];
学科分类号
0702 ;
摘要
We present an improved search for neutrinoless double-beta (0 nu beta beta) decay of Xe-136 in the KamLAND-Zen experiment. Owing to purification of the xenon-loaded liquid scintillator, we achieved a significant reduction of the Ag-110m contaminant identified in previous searches. Combining the results from the first and second phase, we obtain a lower limit for the 0 nu beta beta decay half-life of T-1/2(0 nu) > 1.07 x 10(26) yr at 90% C.L., an almost sixfold improvement over previous limits. Using commonly adopted nuclear matrix element calculations, the corresponding upper limits on the effective Majorana neutrino mass are in the range 61-165 meV. For the most optimistic nuclear matrix elements, this limit reaches the bottom of the quasidegenerate neutrino mass region.
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