Search for the double-beta decay of 82Se to the excited states of 82Kr with NEMO-3

被引：4

作者：

Arnold, R. ^{[1
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Augier, C. ^{[2
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Barabash, A. S. ^{[3
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Basharina-Freshville, A. ^{[4
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Blondel, S. ^{[2
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Blot, S. ^{[5
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Caffrey, A. J. ^{[9
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Cerna, C. ^{[10
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Cesar, J. P. ^{[11
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Chapon, A. ^{[12
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Chopra, A. ^{[4
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Dawson, L. ^{[4
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Durand, D. ^{[12
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Egorov, V ^{[6
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Eurin, G. ^{[2
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Fajt, L. ^{[14
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Filosofov, D. ^{[6
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Flack, R. ^{[4
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Garrido, X. ^{[2
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Girard-Carillo, C. ^{[2
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Gomez, H. ^{[2
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Guillon, B. ^{[12
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Guzowski, P. ^{[5
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Hodak, R. ^{[14
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Huber, A. ^{[10
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Hubert, P. ^{[10
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Hugon, C. ^{[10
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Jullian, S. ^{[2
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Kochetov, O. ^{[6
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Konovalov, S., I ^{[3
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Kovalenko, V ^{[6
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Lalanne, D. ^{[2
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Lang, K. ^{[11
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Lemiere, Y. ^{[12
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Le Noblet, T. ^{[13
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Liptak, Z. ^{[11
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Liu, X. R. ^{[4
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Loaiza, P. ^{[2
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Lutter, G. ^{[10
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机构：

[1] ULP, IPHC, CNRS, IN2P3, F-67037 Strasbourg, France

[2] Univ Paris Sud, LAL, CNRS, IN2P3, F-91405 Orsay, France

[3] NRC Kurchatov Inst ITEP, Moscow 117218, Russia

[4] UCL, London WC1E 6BT, England

[5] Univ Manchester, Manchester M13 9PL, Lancs, England

[6] JINR, Dubna 141980, Russia

[7] Natl Res Nucl Univ MEPhI, Moscow 115409, Russia

[8] Aix Marseille Univ, CPPM, CNRS, Marseille, France

[9] Idaho Natl Lab, Idaho Falls, ID 83415 USA

[10] Univ Bordeaux, CENBG, CNRS, IN2P3, F-33175 Gradignan, France

[11] Univ Texas Austin, Austin, TX 78712 USA

[12] Univ Caen, ENSICAEN, LPC Caen, CNRS,IN2P3, F-14050 Caen, France

[13] Univ Savoie, LAPP, CNRS, IN2P3, F-74941 Annecy Le Vieux, France

[14] Czech Tech Univ, Inst Expt & Appl Phys, CZ-11000 Prague, Czech Republic

[15] Univ Warwick, Coventry CV4 7AL, W Midlands, England

[16] Boston Univ, Boston, MA 02215 USA

[17] Osaka Univ, 1-1 Machikaney Arna Toyonaka, Osaka 5600043, Japan

[18] Saga Univ, Saga 8408502, Japan

[19] Lab Souterrain Modane, F-73500 Modane, France

[20] Comenius Univ, FMFI, SK-84248 Bratislava, Slovakia

[21] CNRS, LSCE, F-91190 Gif Sur Yvette, France

[22] Imperial Coll London, London SW7 2AZ, England

[23] Inst Univ France, F-75005 Paris, France

[24] Jyvaskyla Univ, FIN-40351 Jyvaskyla, Finland

[25] MHC, S Hadley, MA 01075 USA

[26] Inst Nucl Res, UA-03028 Kiev, Ukraine

[27] Charles Univ Prague, Fac Math & Phys, CZ-12116 Prague, Czech Republic

来源：

NUCLEAR PHYSICS A | 2020年 / 996卷

基金：

英国科学技术设施理事会;

关键词：

Double beta decay; Neutrino; Se-82; Excited state; MO-100; VALUES; RU-100; LEVEL;

D O I：

10.1016/j.nuclphysa.2020.121701

中图分类号：

O57 [原子核物理学、高能物理学];

学科分类号：

070202 ;

摘要：

The double-beta decay of Se-82 to the 0(1)(+) excited state of Kr-82 has been studied with the NEMO-3 detector using 0.93 kg of enriched Se-82 measured for 4.75 y, corresponding to an exposure of 4.42 kg.y. A dedicated analysis to reconstruct the gamma-rays has been performed to search for events in the 2e2 gamma channel. No evidence of a 2 nu beta beta decay to the 0(1)(+) state has been observed and a limit of T-1/2(2 nu) (Se-82, 0(gs)(+) -> 0(1)(+)) > 1.3 x 10(21) y at 90% CL has been set. Concerning the 0 nu beta beta decay to the 0(1)(+)-state, a limit for this decay has been obtained with T-1/2(0 nu) (Se-82, 0(gs)(+) -> 0(1)(+)) > 2.3 x 10(22) y at 90% CL, independently from the 2 nu beta beta decay process. These results are obtained for the first time with a tracko-calo detector, reconstructing every particle in the final state. (C) 2020 Elsevier B.V. All rights reserved.

引用

页数：21

共 45 条

[1] Improved Limit on Neutrinoless Double-ß Decay of 76Ge from GERDA Phase II [J].

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Bezrukov, L. ;

Biernat, J. ;

Bode, T. ;

Borowicz, D. ;

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Brugnera, R. ;

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Cattadori, C. ;

Chernogorov, A. ;

Comellato, T. ;

D'Andrea, V. ;

Demidova, E. V. ;

Di Marco, N. ;

Domula, A. ;

Doroshkevich, E. ;

Egorov, V. ;

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Gangapshev, A. ;

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Grabmayr, P. ;

Gurentsov, V. ;

Gusev, K. ;

Hakenmueller, J. ;

Hegai, A. ;

Heisel, M. ;

Hemmer, S. ;

Hiller, R. ;

Hofmann, W. ;

Hult, M. ;

Inzhechik, L. V. ;

Csathy, J. Janicsko ;

Jochum, J. ;

Junker, M. ;

Kazalov, V. ;

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Kneissl, R. .

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Arnaboldi, C. ;

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Bandac, I. ;

Banks, T. I. ;

Bari, G. ;

Barucci, M. ;

Beeman, J. W. ;

Bellini, F. ;

Benato, G. ;

Bersani, A. ;

Biare, D. ;

Biassoni, M. ;

Bragazzi, F. ;

Branca, A. ;

Brofferio, C. ;

Bryant, A. ;

Buccheri, A. ;

Bucci, C. ;

Bulfon, C. ;

Camacho, A. ;

Caminata, A. ;

Canonica, L. ;

Cao, X. G. ;

Capelli, S. ;

Capodiferro, M. ;

Cappelli, L. ;

Cardani, L. ;

Cariello, M. ;

Carniti, P. ;

Carrettoni, M. ;

Casali, N. ;

Cassina, L. ;

Cereseto, R. ;

Ceruti, G. ;

Chiarini, A. ;

Chiesa, D. ;

Chott, N. ;

Clemenza, M. ;

Conventi, D. ;

Copello, S. ;

Cosmelli, C. ;

Cremonesi, O. ;

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[3] Measurement of the background in the NEMO 3 double beta decay experiment [J].

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Caffrey, A. J. ;

Chapon, A. ;

Chauveau, E. ;

Daraktchieva, Z. ;

Durand, D. ;

Egorov, V. G. ;

Fatemi-Ghomi, N. ;

Flack, R. ;

Freshville, A. ;

Guillon, B. ;

Hubert, Ph. ;

Jullian, S. ;

Kauer, M. ;

King, S. ;

Kochetov, O. I. ;

Konovalov, S. I. ;

Kovalenko, V. E. ;

Lalanne, D. ;

Lang, K. ;

Lemiere, Y. ;

Lutter, G. ;

Mamedov, F. ;

Marquet, Ch. ;

Martin-Albo, J. ;

Mauger, F. ;

Nachab, A. ;

Nasteva, I. ;

Nemchenok, I. B. ;

Nguyen, C. H. ;

Nova, F. ;

Novella, P. ;

Ohsumi, H. ;

Pahlka, R. B. ;

Perrot, F. ;

Piquemal, F. ;

Reyss, J. L. ;

Ricol, J. S. ;

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[4] Measurement of double beta decay of 100Mo to excited states in the NEMO 3 experiment [J].

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Caffrey, A. J. ;

Egorov, V. ;

Etienvre, A. I. ;

Fatemi-Ghomi, N. ;

Hubert, F. ;

Hubert, Ph. ;

Jerie, J. ;

Jollet, C. ;

Jullian, S. ;

King, S. ;

Kochetov, O. ;

Konovalov, S. I. ;

Kovalenko, V. ;

Lalanne, D. ;

Lamhamdi, T. ;

Leccia, F. ;

Lemiere, Y. ;

Longuemare, C. ;

Lutter, G. ;

Marquete, Ch. ;

Mauger, F. ;

Nachab, A. ;

Ohsumi, H. ;

Perrot, F. ;

Piquemal, F. ;

Reyss, J. L. ;

Ricol, J. S. ;

Saakyan, R. ;

Sarazin, X. ;

Simard, L. ;

Simkovic, F. ;

Shitov, Yu. ;

Smolnikov, A. ;

Soldner-Rembold, S. ;

Stekl, I. ;

Suhonen, J. ;

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Caurier, E ;

Egorov, V ;

Errahmane, K ;

Etienvre, AI ;

Guyonnet, JL ;

Hubert, F ;

Hubert, P ;

Jollet, C ;

Jullian, S ;

Kochetov, O ;

Kovalenko, V ;

Konovalov, S ;

Lalanne, D ;

Leccia, F ;

Longuemare, C ;

Lutter, G ;

Marquet, C ;

Mauger, F ;

Nowacki, F ;

Ohsumi, H ;

Piquemal, F ;

Reyss, JL ;

Saakyan, R ;

Sarazin, X ;

Simard, L ;

Simkovic, F ;

Shitov, Y ;

Smolnikov, A ;

Stekl, L ;

Suhonen, J ;

Sutton, CS ;

Szklarz, G ;

Thomas, J ;

Timkin, V ;

Tretyak, V ;

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Caffrey, A ;

Cailleret, J ;

Campagne, JE ;

Dassié, D ;

Egorov, V ;

Errahmane, K ;

Etienvre, AI ;

Filipova, T ;

Forget, J ;

Guiral, A ;

Guiral, P ;

Guyonnet, JL ;

Hubert, F ;

Hubert, P ;

Humbert, B ;

Igersheim, R ;

Imbert, P ;

Jollet, C ;

Jullian, S ;

Kisel, I ;

Klimenko, A ;

Kochetov, O ;

Kovalenko, V ;

Lalanne, D ;

Laplanche, F ;

Lavigne, B ;

Lebedev, VI ;

Lebris, J ;

Leccia, F ;

Leconte, A ;

Linck, I ;

Longuemare, C ;

Marquet, C ;

Martin-Chassard, G ;

Mauger, F ;

Nemchenok, I ;

Nikolic-Audit, I ;

Ohsumi, H ;

Pécourt, S ;

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Chapon, A. ;

Chauveau, E. ;

Chopra, A. ;

Duchesneau, D. ;

Durand, D. ;

Egorov, V. ;

Eurin, G. ;

Evans, J. J. ;

Fajt, L. ;

Filosofov, D. ;

Flack, R. ;

Garrido, X. ;

Gomez, H. ;

Guillon, B. ;

Guzowski, P. ;

Hodak, R. ;

Huber, A. ;

Hubert, P. ;

Hugon, C. ;

Jullian, S. ;

Klimenko, A. ;

Kochetov, O. ;

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Kovalenko, V. ;

Lalanne, D. ;

Lang, K. ;

Lemiere, Y. ;

Le Noblet, T. ;

Liptak, Z. ;

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[9] Results of the search for neutrinoless double-β decay in 100Mo with the NEMO-3 experiment [J].

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Caffrey, A. J. ;

Calvez, S. ;

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Duchesneau, D. ;

Durand, D. ;

Egorov, V. ;

Eurin, G. ;

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Fajt, L. ;

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Flack, R. ;

Garrido, X. ;

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Guillon, B. ;

Guzowski, P. ;

Hodak, R. ;

Huber, A. ;

Hubert, P. ;

Hugon, C. ;

Jullian, S. ;

Klimenko, A. ;

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Kovalenko, V. ;

Lalanne, D. ;

Lang, K. ;

Lemiere, Y. ;

Le Noblet, T. ;

Liptak, Z. ;

Loaiza, P. ;

Lutter, G. ;

Mamedov, F. ;

Marquet, C. ;

Mauger, F. ;

Morgan, B. ;

Mott, J. ;

Nemchenok, I. .

PHYSICAL REVIEW D, 2015, 92 (07)

[10] Investigation of double beta decay of 100Mo to excited states of 100Ru [J].

Arnold, R. ;

Augier, C. ;

Barabash, A. S. ;

Basharina-Freshville, A. ;

Blondel, S. ;

Blot, S. ;

Bongrand, M. ;

Brudanin, V. ;

Busto, J. ;

Caffrey, A. J. ;

Cermak, P. ;

Cerna, C. ;

Chapon, A. ;

Chauveau, E. ;

Dragounova, L. ;

Duchesneau, D. ;

Durand, D. ;

Egorov, V. ;

Eurin, G. ;

Evans, J. J. ;

Flack, R. ;

Garrido, X. ;

Gomez, H. ;

Guillon, B. ;

Guzowski, P. ;

Hodak, R. ;

Hubert, P. ;

Hugon, C. ;

Hulka, J. ;

Jullian, S. ;

Klimenko, A. ;

Kochetov, O. ;

Konovalov, S. I. ;

Kovalenko, V. ;

Lalanne, D. ;

Lang, K. ;

Lemiere, Y. ;

Liptak, Z. ;

Loaiza, P. ;

Lutter, G. ;

Mamedov, F. ;

Marquet, C. ;

Mauger, F. ;

Morgan, B. ;

Mott, J. ;

Nemchenok, I. ;

Nomachi, M. ;

Nova, F. ;

Nowacki, F. ;

Ohsumi, H. .

NUCLEAR PHYSICS A, 2014, 925 :25-36

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共 45 条

[1] Improved Limit on Neutrinoless Double-ß Decay of 76Ge from GERDA Phase II [J].

Agostini, M. ;

Bakalyarov, A. M. ;

Balata, M. ;

Barabanov, I. ;

Baudis, L. ;

Bauer, C. ;

Bellotti, E. ;

Belogurov, S. ;

Bettini, A. ;

Bezrukov, L. ;

Biernat, J. ;

Bode, T. ;

Borowicz, D. ;

Brudanin, V. ;

Brugnera, R. ;

Caldwell, A. ;

Cattadori, C. ;

Chernogorov, A. ;

Comellato, T. ;

D'Andrea, V. ;

Demidova, E. V. ;

Di Marco, N. ;

Domula, A. ;

Doroshkevich, E. ;

Egorov, V. ;

Falkenstein, R. ;

Gangapshev, A. ;

Garfagnini, A. ;

Grabmayr, P. ;

Gurentsov, V. ;

Gusev, K. ;

Hakenmueller, J. ;

Hegai, A. ;

Heisel, M. ;

Hemmer, S. ;

Hiller, R. ;

Hofmann, W. ;

Hult, M. ;

Inzhechik, L. V. ;

Csathy, J. Janicsko ;

Jochum, J. ;

Junker, M. ;

Kazalov, V. ;

Kermaidic, Y. ;

Kihm, T. ;

Kirpichnikov, I. V. ;

Kirsch, A. ;

Kish, A. ;

Klimenko, A. ;

Kneissl, R. .

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[2] First Results from CUORE: A Search for Lepton Number Violation via 0νßß Decay of 130Te [J].

Alduino, C. ;

Alessandria, F. ;

Alfonso, K. ;

Andreotti, E. ;

Arnaboldi, C. ;

Avignone, F. T., III ;

Azzolini, O. ;

Balata, M. ;

Bandac, I. ;

Banks, T. I. ;

Bari, G. ;

Barucci, M. ;

Beeman, J. W. ;

Bellini, F. ;

Benato, G. ;

Bersani, A. ;

Biare, D. ;

Biassoni, M. ;

Bragazzi, F. ;

Branca, A. ;

Brofferio, C. ;

Bryant, A. ;

Buccheri, A. ;

Bucci, C. ;

Bulfon, C. ;

Camacho, A. ;

Caminata, A. ;

Canonica, L. ;

Cao, X. G. ;

Capelli, S. ;

Capodiferro, M. ;

Cappelli, L. ;

Cardani, L. ;

Cariello, M. ;

Carniti, P. ;

Carrettoni, M. ;

Casali, N. ;

Cassina, L. ;

Cereseto, R. ;

Ceruti, G. ;

Chiarini, A. ;

Chiesa, D. ;

Chott, N. ;

Clemenza, M. ;

Conventi, D. ;

Copello, S. ;

Cosmelli, C. ;

Cremonesi, O. ;

Crescentini, C. ;

Creswick, R. J. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2018, 120 (13)

[3] Measurement of the background in the NEMO 3 double beta decay experiment [J].

Argyriades, J. ;

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Baker, J. ;

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Brudanin, V. B. ;

Caffrey, A. J. ;

Chapon, A. ;

Chauveau, E. ;

Daraktchieva, Z. ;

Durand, D. ;

Egorov, V. G. ;

Fatemi-Ghomi, N. ;

Flack, R. ;

Freshville, A. ;

Guillon, B. ;

Hubert, Ph. ;

Jullian, S. ;

Kauer, M. ;

King, S. ;

Kochetov, O. I. ;

Konovalov, S. I. ;

Kovalenko, V. E. ;

Lalanne, D. ;

Lang, K. ;

Lemiere, Y. ;

Lutter, G. ;

Mamedov, F. ;

Marquet, Ch. ;

Martin-Albo, J. ;

Mauger, F. ;

Nachab, A. ;

Nasteva, I. ;

Nemchenok, I. B. ;

Nguyen, C. H. ;

Nova, F. ;

Novella, P. ;

Ohsumi, H. ;

Pahlka, R. B. ;

Perrot, F. ;

Piquemal, F. ;

Reyss, J. L. ;

Ricol, J. S. ;

Saakyan, R. ;

Sarazin, X. ;

Simard, L. ;

Shitov, Yu. A. ;

Smolnikov, A. A. .

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[4] Measurement of double beta decay of 100Mo to excited states in the NEMO 3 experiment [J].

Arnold, R. ;

Augier, C. ;

Baker, J. ;

Barabash, A. S. ;

Bongrand, M. ;

Broudin, G. ;

Brudanin, V. ;

Caffrey, A. J. ;

Egorov, V. ;

Etienvre, A. I. ;

Fatemi-Ghomi, N. ;

Hubert, F. ;

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Jerie, J. ;

Jollet, C. ;

Jullian, S. ;

King, S. ;

Kochetov, O. ;

Konovalov, S. I. ;

Kovalenko, V. ;

Lalanne, D. ;

Lamhamdi, T. ;

Leccia, F. ;

Lemiere, Y. ;

Longuemare, C. ;

Lutter, G. ;

Marquete, Ch. ;

Mauger, F. ;

Nachab, A. ;

Ohsumi, H. ;

Perrot, F. ;

Piquemal, F. ;

Reyss, J. L. ;

Ricol, J. S. ;

Saakyan, R. ;

Sarazin, X. ;

Simard, L. ;

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Shitov, Yu. ;

Smolnikov, A. ;

Soldner-Rembold, S. ;

Stekl, I. ;

Suhonen, J. ;

Sutton, C. S. ;

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Thomas, J. ;

Timkin, V. ;

Tretyak, V. ;

Umatov, V. ;

Vala, L. .

NUCLEAR PHYSICS A, 2007, 781 (1-2) :209-226

[5] First results of the search for neutrinoless double-beta decay with the NEMO 3 detector -: art. no. 182302 [J].

Arnold, R ;

Augier, C ;

Baker, J ;

Barabash, A ;

Broudin, G ;

Brudanin, V ;

Caffrey, AJ ;

Caurier, E ;

Egorov, V ;

Errahmane, K ;

Etienvre, AI ;

Guyonnet, JL ;

Hubert, F ;

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