Search for neutrinoless quadruple beta decay of 136Xe in XMASS-I

被引：1

作者：

Abe, K. ^{[1
,5
]}

Hiraide, K. ^{[1
,5
]}

Ichimura, K. ^{[1
,5
,15
]}

Kato, N. ^{[1
]}

Kishimoto, Y. ^{[1
,5
,15
]}

Kobayashi, K. ^{[1
,5
,16
]}

Kobayashi, M. ^{[1
,4
]}

Moriyama, S. ^{[1
,5
]}

Nakahata, M. ^{[1
,5
]}

Sato, K. ^{[1
]}

Sekiya, H. ^{[1
,5
]}

Suzuki, T. ^{[1
]}

Takeda, A. ^{[1
,5
]}

Tasaka, S. ^{[1
,17
]}

Yamashita, M. ^{[1
,5
]}

Yang, B. S. ^{[2
]}

Kim, N. Y. ^{[3
,18
]}

Kim, Y. D. ^{[3
]}

Kim, Y. H. ^{[3
,8
]}

Ishii, R. ^{[4
]}

Itow, Y. ^{[4
,6
]}

Kanzawa, K. ^{[4
]}

Masuda, K. ^{[4
]}

Martens, K. ^{[5
]}

Mason, A. ^{[5
,19
]}

Suzuki, Y. ^{[1
,5
]}

Miuchi, K. ^{[7
]}

Takeuchi, Y. ^{[5
,7
]}

Lee, K. B. ^{[8
]}

Lee, M. K. ^{[8
]}

Fukuda, Y. ^{[9
]}

Ogawa, H. ^{[5
,10
]}

Nishijima, K. ^{[11
]}

Fushimi, K. ^{[12
]}

Xu, B. D. ^{[5
,13
]}

Nakamura, S. ^{[14
]}

机构：

[1] Univ Tokyo, Inst Cosm Ray Res, Kamioka Observ, Gifu 5061205, Japan

[2] Seoul Natl Univ, Dept Phys & Astron, Seoul 08826, South Korea

[3] Ctr Underground Phys, Inst Basic Sci, 70 Yuseong Daero 1689 Gil, Daejeon 305811, South Korea

[4] Nagoya Univ, Inst Space Earth Environm Res, Nagoya, Aichi 4648601, Japan

[5] Univ Tokyo, Kavli Inst Phys & Math Universe WPI, Kashiwa, Chiba 2778582, Japan

[6] Nagoya Univ, Kobayashi Maskawa Inst Origin Particles & Univers, Chikusa Ku, Furo Cho, Nagoya, Aichi 4648602, Japan

[7] Kobe Univ, Dept Phys, Kobe, Hyogo 6578501, Japan

[8] Korea Res Inst Stand & Sci, Daejeon 305340, South Korea

[9] Miyagi Univ Educ, Dept Phys, Sendai, Miyagi 9800845, Japan

[10] Nihon Univ, Coll Sci & Technol, Dept Phys, Chiyoda Ku, Tokyo 1018308, Japan

[11] Tokai Univ, Dept Phys, Hiratsuka, Kanagawa 2591292, Japan

[12] Tokushima Univ, Dept Phys, 2-1 Minami Josanjimacho Tokushima City, Tokushima 7708506, Japan

[13] Tsinghua Univ, Dept Engn Phys, Beijing 100084, Peoples R China

[14] Yokohama Natl Univ, Fac Engn, Dept Phys, Yokohama, Kanagawa 2408501, Japan

[15] Tohoku Univ, Res Ctr Neutrino Sci, Sendai, Miyagi 9808578, Japan

[16] Waseda Res Inst Sci & Engn, Waseda Univ, Shinjuku Ku, 3-4-1 Okubo, Tokyo 1698555, Japan

[17] Gifu Univ, Gifu 5011193, Japan

[18] Seoul Natl Univ, Nucl Res Inst Future Technol & Policy, Seoul 08826, South Korea

[19] Univ Oxford, Dept Phys, Oxford, Oxon, England

来源：

PHYSICS LETTERS B | 2022年 / 833卷

基金：

新加坡国家研究基金会;

关键词：

Neutrinoless-quadruple beta decay; Neutrino; Low background; Liquid xenon; DARK-MATTER;

D O I：

10.1016/j.physletb.2022.137355

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

A search for the neutrinoless quadruple beta decay of Xe-136 was conducted with the liquid-xenon detector XMASS-I using 327 kg x800.0 days of the exposure. The pulse shape discrimination based on the scintillation decay time constant which distinguishes gamma-rays including the signal and beta-rays was used to enhance the search sensitivity. No significant signal excess was observed from the energy spectrum fitting with precise background evaluation, and we set a lower limit of the half life of 3.7 x 10(24) years at 90% confidence level. This is the first experimental constraint of the neutrinoless quadruple beta decay of Xe-136. (C) 2022 The Author(s). Published by Elsevier B.V.

引用

页数：6

共 32 条

[1] Search for exotic neutrino-electron interactions using solar neutrinos in XMASS-I [J].

Abe, K. ;

Chen, Y. ;

Hiraide, K. ;

Ichimura, K. ;

Imaizumi, S. ;

Kato, N. ;

Kobayashi, K. ;

Kobayashi, M. ;

Moriyama, S. ;

Nakahata, M. ;

Sato, K. ;

Sekiya, H. ;

Suzuki, T. ;

Takeda, A. ;

Tasaka, S. ;

Yamashita, M. ;

Yang, B. S. ;

Kim, N. Y. ;

Kim, Y. D. ;

Kim, Y. H. ;

Ishii, R. ;

Itow, Y. ;

Kanzawa, K. ;

Martens, K. ;

Mason, A. ;

Suzuki, Y. ;

Miuchi, K. ;

Takeuchi, Y. ;

Lee, K. B. ;

Lee, M. K. ;

Fukuda, Y. ;

Ogawa, H. ;

Kishimoto, Y. ;

Nishijima, K. ;

Fushimi, K. ;

Xu, B. D. ;

Nakamura, S. .

PHYSICS LETTERS B, 2020, 809

[2] Development of low radioactivity photomultiplier tubes for the XMASS-I detector [J].

Abe, K. ;

Hiraide, K. ;

Ichimura, K. ;

Kishimoto, Y. ;

Kobayashi, K. ;

Kobayash, M. ;

Moriyama, S. ;

Nakahatan, M. ;

Norit, T. ;

Ogawa, H. ;

Sato, K. ;

Sekiya, H. ;

Takachio, O. ;

Takeda, A. ;

Tasak, S. ;

Yamashita, M. ;

Yang, B. S. ;

Kim, N. Y. ;

Kim, Y. D. ;

Itow, Y. ;

Kanzawa, K. ;

Kegasa, R. ;

Masuda, K. ;

Takiya, H. ;

Fushimi, K. ;

Kanzaki, G. ;

Martens, K. ;

Suzuki, Y. ;

Xu, B. D. ;

Fujita, R. ;

Hosokawa, K. ;

Miuchi, K. ;

Oka, N. ;

Takeuchi, Y. ;

Kim, Y. H. ;

Lee, K. B. ;

Lee, M. K. ;

Fukuda, Y. ;

Miyasaka, M. ;

Nishijima, K. ;

Nakamura, S. .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2019, 922 :171-176

[3] A direct dark matter search in XMASS-I [J].

Abe, K. ;

Hiraide, K. ;

Ichimura, K. ;

Kishimoto, Y. ;

Kobayashi, K. ;

Kobayashi, M. ;

Moriyama, S. ;

Nakahata, M. ;

Norita, T. ;

Ogawa, H. ;

Sato, K. ;

Sekiya, H. ;

Takachio, O. ;

Takeda, A. ;

Tasaka, S. ;

Yamashita, M. ;

Yang, B. S. ;

Kim, N. Y. ;

Kim, Y. D. ;

Itow, Y. ;

Kanzawa, K. ;

Kegasa, R. ;

Masuda, K. ;

Takiya, H. ;

Fushimi, K. ;

Kanzaki, G. ;

Martens, K. ;

Suzuki, Y. ;

Xu, B. D. ;

Fujita, R. ;

Hosokawa, K. ;

Miuchi, K. ;

Oka, N. ;

Takeuchi, Y. ;

Kim, Y. H. ;

Lee, K. B. ;

Lee, M. K. ;

Fukuda, Y. ;

Miyasaka, M. ;

Nishijima, K. ;

Nakamura, S. .

PHYSICS LETTERS B, 2019, 789 :45-53

[4] Improved search for two-neutrino double electron capture on 124Xe and 126Xe using particle identification in XMASS-I [J].

Abe, K. ;

Hiraide, K. ;

Ichimura, K. ;

Kishimoto, Y. ;

Kobayashi, K. ;

Kobayashi, M. ;

Moriyama, S. ;

Nakahata, M. ;

Norita, T. ;

Ogawa, H. ;

Sato, K. ;

Sekiya, H. ;

Takachio, O. ;

Takeda, A. ;

Tasaka, S. ;

Yamashita, M. ;

Yang, B. S. ;

Kim, N. Y. ;

Kim, Y. D. ;

Itow, Y. ;

Kanzawa, K. ;

Kegasa, R. ;

Masuda, K. ;

Takiya, H. ;

Fushimi, K. ;

Kanzaki, G. ;

Martens, K. ;

Suzuki, Y. ;

Xu, B. D. ;

Fujita, R. ;

Hosokawa, K. ;

Miuchi, K. ;

Oka, N. ;

Takeuchi, Y. ;

Kim, Y. H. ;

Lee, K. B. ;

Lee, M. K. ;

Fukuda, Y. ;

Miyasaka, M. ;

Nishijima, K. ;

Nakamura, S. .

PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS, 2018, 2018 (05)

[5] Search for dark matter in the form of hidden photons and axion-like particles in the XMASS detector [J].

Abe, K. ;

Hiraide, K. ;

Ichimura, K. ;

Kishimoto, Y. ;

Kobayashi, K. ;

Kobayashi, M. ;

Moriyama, S. ;

Nakahata, M. ;

Ogawa, H. ;

Sato, K. ;

Sekiya, H. ;

Suzuki, T. ;

Takachio, O. ;

Takeda, A. ;

Tasaka, S. ;

Yamashita, M. ;

Yang, B. S. ;

Kim, N. Y. ;

Kim, Y. D. ;

Itow, Y. ;

Kanzawa, K. ;

Masuda, K. ;

Martens, K. ;

Suzuki, Y. ;

Xu, B. D. ;

Miuchi, K. ;

Oka, N. ;

Takeuchi, Y. ;

Kim, Y. H. ;

Lee, K. B. ;

Lee, M. K. ;

Fukuda, Y. ;

Miyasaka, M. ;

Nishijima, K. ;

Fushimi, K. ;

Kanzaki, G. ;

Nakamura, S. .

PHYSICS LETTERS B, 2018, 787 :153-158

[6] Direct dark matter search by annual modulation with 2.7 years of XMASS-I data [J].

Abe, K. ;

Hiraide, K. ;

Ichimura, K. ;

Kishimoto, Y. ;

Kobayashi, K. ;

Kobayashi, M. ;

Moriyama, S. ;

Nakahata, M. ;

Norita, T. ;

Ogawa, H. ;

Sato, K. ;

Sekiya, H. ;

Takachio, O. ;

Takeda, A. ;

Tasaka, S. ;

Yamashita, M. ;

Yang, B. S. ;

Kim, N. Y. ;

Kim, Y. D. ;

Itow, Y. ;

Kanzawa, K. ;

Kegasa, R. ;

Masuda, K. ;

Takiya, H. ;

Fushimi, K. ;

Kanzaki, G. ;

Martens, K. ;

Suzuki, Y. ;

Xu, B. D. ;

Fujita, R. ;

Hosokawa, K. ;

Miuchi, K. ;

Oka, N. ;

Takeuchi, Y. ;

Kim, Y. H. ;

Lee, K. B. ;

Lee, M. K. ;

Fukuda, Y. ;

Miyasaka, M. ;

Nishijima, K. ;

Nakamura, S. .

PHYSICAL REVIEW D, 2018, 97 (10)

[7] XMASS detector [J].

Abe, K. ;

Hieda, K. ;

Hiraide, K. ;

Hirano, S. ;

Kishimoto, Y. ;

Kobayashi, K. ;

Moriyama, S. ;

Nakagawa, K. ;

Nakahata, M. ;

Nishiie, H. ;

Ogawa, H. ;

Oka, N. ;

Sekiya, H. ;

Shinozaki, A. ;

Suzuki, Y. ;

Takeda, A. ;

Takachio, O. ;

Ueshima, K. ;

Umemoto, D. ;

Yamashita, M. ;

Yang, B. S. ;

Tasaka, S. ;

Liu, J. ;

Martens, K. ;

Hosokawa, K. ;

Miuchi, K. ;

Murata, A. ;

Onishi, Y. ;

Otsuka, Y. ;

Takeuchi, Y. ;

Kim, Y. H. ;

Lee, K. B. ;

Lee, M. K. ;

Lee, J. S. ;

Fukuda, Y. ;

Itow, Y. ;

Nishitani, Y. ;

Masuda, K. ;

Takiya, H. ;

Uchida, H. ;

Kim, N. Y. ;

Kim, Y. D. ;

Kusaba, F. ;

Motoki, D. ;

Nishijima, K. ;

Fujii, K. ;

Murayama, I. ;

Nakamura, S. .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2013, 716 :78-85

[8]

Abe K., US

[9]

Abe S, 2023, Arxiv, DOI arXiv:2203.02139

[10] Improved Limit on Neutrinoless Double-Beta Decay in 130Te with CUORE [J].

Adams, D. Q. ;

Alduino, C. ;

Alfonso, K. ;

Avignone, F. T., III ;

Azzolini, O. ;

Bari, G. ;

Bellini, F. ;

Benato, G. ;

Biassoni, M. ;

Branca, A. ;

Brofferio, C. ;

Bucci, C. ;

Caminata, A. ;

Campani, A. ;

Canonica, L. ;

Cao, X. G. ;

Capelli, S. ;

Cappelli, L. ;

Cardani, L. ;

Carniti, P. ;

Casali, N. ;

Chiesa, D. ;

Chott, N. ;

Clemenza, M. ;

Copello, S. ;

Cosmelli, C. ;

Cremonesi, O. ;

Creswick, R. J. ;

D'Addabbo, A. ;

D'Aguanno, D. ;

Dafinei, I ;

Davis, C. J. ;

Dell'Oro, S. ;

Di Domizio, S. ;

Dompe, V ;

Fang, D. Q. ;

Fantini, G. ;

Faverzani, M. ;

Ferri, E. ;

Ferroni, F. ;

Fiorini, E. ;

Franceschi, M. A. ;

Freedman, S. J. ;

Fujikawa, B. K. ;

Giachero, A. ;

Gironi, L. ;

Giuliani, A. ;

Gorla, P. ;

Gotti, C. ;

Gutierrez, T. D. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2020, 124 (12)

← 1 2 3 4 →