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11 results on '"Vl. I. Tretyak"'

1. Detailed studies of $$^{100}$$ 100 Mo two-neutrino double beta decay in NEMO-3

Author

R. Arnold, C. Augier, A. S. Barabash, A. Basharina-Freshville, S. Blondel, S. Blot, M. Bongrand, D. Boursette, V. Brudanin, J. Busto, A. J. Caffrey, S. Calvez, M. Cascella, C. Cerna, J. P. Cesar, A. Chapon, E. Chauveau, A. Chopra, L. Dawson, D. Duchesneau, D. Durand, R. Dvornický, V. Egorov, G. Eurin, J. J. Evans, L. Fajt, D. Filosofov, R. Flack, X. Garrido, C. Girard-Carillo, H. Gómez, B. Guillon, P. Guzowski, R. Hodák, A. Huber, P. Hubert, C. Hugon, S. Jullian, O. Kochetov, S. I. Konovalov, V. Kovalenko, D. Lalanne, K. Lang, Y. Lemière, T. Le Noblet, Z. Liptak, X. R. Liu, P. Loaiza, G. Lutter, M. Macko, C. Macolino, F. Mamedov, C. Marquet, F. Mauger, A. Minotti, B. Morgan, J. Mott, I. Nemchenok, M. Nomachi, F. Nova, F. Nowacki, H. Ohsumi, G. Oliviéro, R. B. Pahlka, C. Patrick, F. Perrot, A. Pin, F. Piquemal, P. Povinec, P. Přidal, Y. A. Ramachers, A. Remoto, J. L. Reyss, C. L. Riddle, E. Rukhadze, R. Saakyan, A. Salamatin, R. Salazar, X. Sarazin, J. Sedgbeer, Yu. Shitov, L. Simard, F. Šimkovic, A. Smetana, K. Smolek, A. Smolnikov, S. Söldner-Rembold, B. Soulé, I. Štekl, J. Suhonen, C. S. Sutton, G. Szklarz, H. Tedjditi, J. Thomas, V. Timkin, S. Torre, Vl. I. Tretyak, V. I. Tretyak, V. I. Umatov, I. Vanushin, C. Vilela, V. Vorobel, D. Waters, F. Xie, and A. Žukauskas

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

Abstract The full data set of the NEMO-3 experiment has been used to measure the half-life of the two-neutrino double beta decay of $$^{100}$$ 100 Mo to the ground state of $$^{100}$$ 100 Ru, $$T_{1/2} = \left[ 6.81 \pm 0.01\,\left( \text{ stat }\right) ^{+0.38}_{-0.40}\,\left( \text{ syst }\right) \right] \times 10^{18}$$ T1/2=6.81±0.01stat-0.40+0.38syst×1018 year. The two-electron energy sum, single electron energy spectra and distribution of the angle between the electrons are presented with an unprecedented statistics of $$5\times 10^5$$ 5×105 events and a signal-to-background ratio of $$\sim $$ ∼ 80. Clear evidence for the Single State Dominance model is found for this nuclear transition. Limits on Majoron emitting neutrinoless double beta decay modes with spectral indices of $$\mathrm{n}=2,3,7$$ n=2,3,7 , as well as constraints on Lorentz invariance violation and on the bosonic neutrino contribution to the two-neutrino double beta decay mode are obtained.

Published
2019
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2. Final results on $${}^\mathbf{82 }{\hbox {Se}}$$ 82Se double beta decay to the ground state of $${}^\mathbf{82 }{\hbox {Kr}}$$ 82Kr from the NEMO-3 experiment

Author

R. Arnold, C. Augier, A. S. Barabash, A. Basharina-Freshville, S. Blondel, S. Blot, M. Bongrand, D. Boursette, V. Brudanin, J. Busto, A. J. Caffrey, S. Calvez, M. Cascella, C. Cerna, J. P. Cesar, A. Chapon, E. Chauveau, A. Chopra, L. Dawson, D. Duchesneau, D. Durand, V. Egorov, G. Eurin, J. J. Evans, L. Fajt, D. Filosofov, R. Flack, X. Garrido, H. Gómez, B. Guillon, P. Guzowski, R. Hodák, A. Huber, P. Hubert, C. Hugon, S. Jullian, A. Klimenko, O. Kochetov, S. I. Konovalov, V. Kovalenko, D. Lalanne, K. Lang, Y. Lemière, T. Le Noblet, Z. Liptak, X. R. Liu, P. Loaiza, G. Lutter, C. Macolino, F. Mamedov, C. Marquet, F. Mauger, B. Morgan, J. Mott, I. Nemchenok, M. Nomachi, F. Nova, F. Nowacki, H. Ohsumi, R. B. Pahlka, C. Patrick, F. Perrot, F. Piquemal, P. Povinec, P. Přidal, Y. A. Ramachers, A. Remoto, J. L. Reyss, C. L. Riddle, E. Rukhadze, N. I. Rukhadze, R. Saakyan, R. Salazar, X. Sarazin, Yu. Shitov, L. Simard, F. Šimkovic, A. Smetana, K. Smolek, A. Smolnikov, S. Söldner-Rembold, B. Soulé, I. Štekl, J. Suhonen, C. S. Sutton, G. Szklarz, J. Thomas, V. Timkin, S. Torre, Vl. I. Tretyak, V. I. Tretyak, V. I. Umatov, I. Vanushin, C. Vilela, V. Vorobel, D. Waters, F. Xie, and A. Žukauskas

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

Abstract Using data from the NEMO-3 experiment, we have measured the two-neutrino double beta decay ($$2\nu \beta \beta $$ 2νββ ) half-life of $$^{82}$$ 82 Se as $$T_{\smash {1/2}}^{2\nu } \!=\! \left[ 9.39 \pm 0.17\left( \text{ stat }\right) \pm 0.58\left( \text{ syst }\right) \right] \times 10^{19}$$ T1/22ν=9.39±0.17stat±0.58syst×1019 y under the single-state dominance hypothesis for this nuclear transition. The corresponding nuclear matrix element is $$\left| M^{2\nu }\right| = 0.0498 \pm 0.0016$$ M2ν=0.0498±0.0016 . In addition, a search for neutrinoless double beta decay ($$0\nu \beta \beta $$ 0νββ ) using 0.93 kg of $$^{82}$$ 82 Se observed for a total of 5.25 y has been conducted and no evidence for a signal has been found. The resulting half-life limit of $$T_{1/2}^{0\nu } > 2.5 \times 10^{23} \,\text{ y } \,(90\%\,\text{ C.L. })$$ T1/20ν>2.5×1023y(90%C.L.) for the light neutrino exchange mechanism leads to a constraint on the effective Majorana neutrino mass of $$\langle m_{\nu } \rangle < \left( 1.2{-}3.0\right) \,\text{ eV }$$ ⟨mν⟩

Published
2018
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3. Measurement of the distribution of 207Bi depositions on calibration sources for SuperNEMO

Author

R. Hodák, P. Guzowski, Y. Lemière, V. B. Brudanin, A. Chapon, R. Breier, T. Le Noblet, Dominique Durand, Vit Vorobel, M. Hoballah, F. Piquemal, S. Blondel, Fedor Šimkovic, A. Salamatin, Igor Nemchenok, J. L. Reyss, M. Macko, J. Busto, L. Dawson, A. Basharina-Freshville, M. Ceschia, M. Proga, J. Mott, C. Vilela, A. Minotti, F. Nova, R. B. Pahlka, R. Arnold, V. V. Timkin, Masaharu Nomachi, A. Jeremie, F. Perrot, J. K. Sedgbeer, John Evans, S. Calvez, W. S. Quinn, C. Patrick, Frédéric Nowacki, C. Cerna, V. Palusova, B. Morgan, M. Bongrand, D. Duchesneau, A. Remoto, X. Sarazin, R. Saakyan, C.S. Sutton, A. Pin, Vl. I. Tretyak, Karol Lang, I. Stekl, S. I. Konovalov, E. Chauveau, J. Žemlička, V. I. Tretyak, X.R. Liu, V.E. Kovalenko, G. Eurin, Y. Mora, F. Mauger, Hector Gomez, S. Söldner-Rembold, A. S. Barabash, V. I. Umatov, O.I. Kochetov, A. Chopra, Z. J. Liptak, D.V. Filosofov, L. Simard, H. Tedjditi, J. Kaizer, P. Franchini, A.A. Smolnikov, B. Guillon, S. De Capua, Pavel P. Povinec, C. Augier, S. Jullian, Jouni Suhonen, Ch. Marquet, H. Ohsumi, Y. A. Ramachers, J.P. Cesar, S. Torre, C. Girard-Carillo, D. Boursette, G. Szklarz, C. Macolino, P. Loaiza, M. H. Hussain, D. Waters, A. A. Klimenko, G. Oliviéro, R. L. Flack, R. Salazar, F. Xie, D. Lalanne, Yu. Shitov, J. C. Thomas, E. Birdsall, Arnold, R, Augier, C, Barabash, A, Basharina-Freshville, A, Birdsall, E, Blondel, S, Bongrand, M, Boursette, D, Breier, R, Brudanin, V, Busto, J, Calvez, S, Cerna, C, Cesar, J, Ceschia, M, Chapon, A, Chauveau, E, Chopra, A, Dawson, L, de Capua, S, Duchesneau, D, Durand, D, Eurin, G, Evans, J, Filosofov, D, Flack, R, Franchini, P, Girard-Carillo, C, Gomez, H, Guillon, B, Guzowski, P, Hoballah, M, Hodak, R, Hussain, M, Jeremie, A, Jullian, S, Kaizer, J, Klimenko, A, Kochetov, O, Konovalov, S, Kovalenko, V, Lalanne, D, Lang, K, Lemiere, Y, Le Noblet, T, Liptak, Z, Liu, X, Loaiza, P, Macko, M, Macolino, C, Marquet, C, Mauger, F, Minotti, A, Mora, Y, Morgan, B, Mott, J, Nemchenok, I, Nomachi, M, Nova, F, Nowacki, F, Ohsumi, H, Oliviero, G, Pahlka, R, Palusova, V, Patrick, C, Perrot, F, Pin, A, Piquemal, F, Povinec, P, Proga, M, Quinn, W, Ramachers, Y, Remoto, A, Reyss, J, Saakyan, R, Salamatin, A, Salazar, R, Sarazin, X, Sedgbeer, J, Shitov, Y, Simard, L, Simkovic, F, Smolnikov, A, Soldner-Rembold, S, Stekl, I, Suhonen, J, Sutton, C, Szklarz, G, Tedjditi, H, Thomas, J, Timkin, V, Torre, S, Tretyak, V, Umatov, V, Vilela, C, Vorobel, V, Waters, D, Xie, F, Zemlicka, J, Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPCC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), SuperNEMO, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Normandie Université (NU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
data analysis method, topology, Physics - Instrumentation and Detectors, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Distribution (number theory), Calibration (statistics), FOS: Physical sciences, Detector alignment and calibration methods (lasers, sources, Particle-beams), 01 natural sciences, 7. Clean energy, Neutrino Ettore Majorana Observatory, double-beta decay: (0neutrino), 0103 physical sciences, detector: pixel, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], Instrumentation, Mathematical Physics, 0105 earth and related environmental sciences, Remote sensing, Physics, 010308 nuclear & particles physics, Instrumentation and Detectors (physics.ins-det), energy: calibration, Double-beta decay detector, droplet, experimental results
Abstract

The SuperNEMO experiment will search for neutrinoless double-beta decay ($0\nu\beta\beta$), and study the Standard-Model double-beta decay process ($2\nu\beta\beta$). The SuperNEMO technology can measure the energy of each of the electrons produced in a double-beta ($\beta\beta$) decay, and can reconstruct the topology of their individual tracks. The study of the double-beta decay spectrum requires very accurate energy calibration to be carried out periodically. The SuperNEMO Demonstrator Module will be calibrated using 42 calibration sources, each consisting of a droplet of $^{207}$Bi within a frame assembly. The quality of these sources, which depends upon the entire $^{207}$Bi droplet being contained within the frame, is key for correctly calibrating SuperNEMO's energy response. In this paper, we present a novel method for precisely measuring the exact geometry of the deposition of $^{207}$Bi droplets within the frames, using Timepix pixel detectors. We studied 49 different sources and selected 42 high-quality sources with the most central source positioning., Comment: 16 pages, 12 figures, submitted to JINST, response to reviewer comments

Published
2021
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4. Search for the double-beta decay of 82Se to the excited states of 82Kr with NEMO-3

Author

F. Nova, Vit Vorobel, B. Morgan, C. L. Riddle, A. Smetana, Jose Busto, P. Guzowski, Y. Lemière, A. Remoto, A. Chapon, R. Breier, P. Loaiza, A. Basharina-Freshville, F. Xie, Yu. Shitov, J. C. Thomas, J. K. Sedgbeer, A.A. Smolnikov, Y. A. Ramachers, C. Cerna, M. Macko, A. Minotti, X. Sarazin, E. Chauveau, V.E. Kovalenko, Pavel P. Povinec, F. Mauger, G. Eurin, B. Richards, G. Szklarz, F. Perrot, Vl. I. Tretyak, O.I. Kochetov, C. Augier, H. Tedjditi, M. Cascella, S. Blot, S. Blondel, J.P. Cesar, S. Torre, B. Guillon, I. Stekl, Frédéric Nowacki, F. Piquemal, V. Palusova, F. Mamedov, Fedor Šimkovic, Igor Nemchenok, R. Salazar, A. Žukauskas, D. Duchesneau, J. Mott, L. Dawson, C. Vilela, P. Přidal, C. Hugon, Jouni Suhonen, R. Arnold, D. Lalanne, D. Waters, C.S. Sutton, Ch. Marquet, S. Söldner-Rembold, J. J. Evans, H. Gómez, A. Pin, Karol Lang, A. Huber, C. Patrick, A. A. Klimenko, D. Boursette, Ruben Saakyan, Guillaume Lutter, J. L. Reyss, R. B. Pahlka, I. Vanushin, L. Simard, G. Oliviéro, V. I. Tretyak, A. Chopra, Z. J. Liptak, Lukas Fajt, A. S. Barabash, H. Ohsumi, C. Girard-Carillo, Ph. Hubert, X. Garrido, T. Le Noblet, Dominique Durand, C. Macolino, R. L. Flack, M. Bongrand, D.V. Filosofov, S. Jullian, S. I. Konovalov, Masaharu Nomachi, S. Calvez, V. V. Timkin, V. G. Egorov, E. Rukhadze, X.R. Liu, V.I. Umatov, V. Brudanin, A. J. Caffrey, R. Hodák, Karel Smolek, B. Soulé, Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Aix Marseille Université (AMU), Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPCC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP/Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Souterrain de Modane (LSM - UMR 6417), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), NEMO-3, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Particle Physics and Astronomy Research Council (PPARC), Science and Technology Facilities Council (STFC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Arnold, R, Augier, C, Barabash, A, Basharina-Freshville, A, Blondel, S, Blot, S, Bongrand, M, Boursette, D, Breier, R, Brudanin, V, Busto, J, Caffrey, A, Calvez, S, Cascella, M, Cerna, C, Cesar, J, Chapon, A, Chauveau, E, Chopra, A, Dawson, L, Duchesneau, D, Durand, D, Egorov, V, Eurin, G, Evans, J, Fajt, L, Filosofov, D, Flack, R, Garrido, X, Girard-Carillo, C, Gomez, H, Guillon, B, Guzowski, P, Hodak, R, Huber, A, Hubert, P, Hugon, C, Jullian, S, Klimenko, A, Kochetov, O, Konovalov, S, Kovalenko, V, Lalanne, D, Lang, K, Lemiere, Y, Le Noblet, T, Liptak, Z, Liu, X, Loaiza, P, Lutter, G, Macko, M, Macolino, C, Mamedov, F, Marquet, C, Mauger, F, Minotti, A, Morgan, B, Mott, J, Nemchenok, I, Nomachi, M, Nova, F, Nowacki, F, Ohsumi, H, Oliviero, G, Pahlka, R, Palusova, V, Patrick, C, Perrot, F, Pin, A, Piquemal, F, Povinec, P, Pridal, P, Ramachers, Y, Remoto, A, Reyss, J, Richards, B, Riddle, C, Rukhadze, E, Saakyan, R, Salazar, R, Sarazin, X, Sedgbeer, J, Shitov, Y, Simard, L, Simkovic, F, Smetana, A, Smolek, K, Smolnikov, A, Soldner-Rembold, S, Soule, B, Stekl, I, Suhonen, J, Sutton, C, Szklarz, G, Tedjditi, H, Thomas, J, Timkin, V, Torre, S, Tretyak, V, Umatov, V, Vanushin, I, Vilela, C, Vorobel, V, Waters, D, Xie, F, and Zukauskas, A

Subjects
Nuclear and High Energy Physics, Physics - Instrumentation and Detectors, Analytical chemistry, Se, Double beta decay, Excited state, Neutrino, FOS: Physical sciences, gamma ray: particle identification, 01 natural sciences, NO, High Energy Physics - Experiment, High Energy Physics - Experiment (hep-ex), PE2_2, Neutrino Ettore Majorana Observatory, 0201 Astronomical and Space Sciences, 0103 physical sciences, [PHYS.HEXP]Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex], 82Se, Double beta decay, Neutrino, 82Se, excited state, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], 010306 general physics, physics.ins-det, 0206 Quantum Physics, Physics, hep-ex, 010308 nuclear & particles physics, double-beta decay, Instrumentation and Detectors (physics.ins-det), State (functional analysis), krypton: nuclide, Nuclear & Particles Physics, 0202 Atomic, Molecular, Nuclear, Particle and Plasma Physics, selenium: nuclide, nucleus: excited state, experimental results
Abstract

The double-beta decay of 82Se to the 0 1 + excited state of 82Kr has been studied with the NEMO-3 detector using 0.93 kg of enriched 82Se measured for 4.75 y, corresponding to an exposure of 4.42 kg⋅y. A dedicated analysis to reconstruct the γ-rays has been performed to search for events in the 2e2γ channel. No evidence of a 2 ν β β decay to the 0 1 + state has been observed and a limit of T 1 / 2 2 ν ( Se 82 , 0 g s + → 0 1 + ) > 1.3 × 10 21 y at 90% CL has been set. Concerning the 0 ν β β decay to the 0 1 + state, a limit for this decay has been obtained with T 1 / 2 0 ν ( Se 82 , 0 g s + → 0 1 + ) > 2.3 × 10 22 y at 90% CL, independently from the 2 ν β β decay process. These results are obtained for the first time with a tracko-calo detector, reconstructing every particle in the final state.

Published
2020
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5. Detailed studies of $^{100}$Mo two-neutrino double beta decay in NEMO-3

Author

S. Blot, I. Vanushin, Lukas Fajt, M. Bongrand, Frédéric Nowacki, Karel Smolek, R. Saakyan, C. Vilela, B. Soulé, C. Augier, Masaharu Nomachi, Vl. I. Tretyak, S. Jullian, A. Smetana, V.E. Kovalenko, H. Gómez, Y. A. Ramachers, Jose Busto, F. Mauger, J. J. Evans, P. Guzowski, Y. Lemière, A. S. Barabash, S. Calvez, C. Patrick, A. Huber, D.V. Filosofov, M. Macko, Jouni Suhonen, A. Chapon, X. Sarazin, F. Xie, A. Chopra, Z. J. Liptak, A. J. Caffrey, R. Hodák, A. Žukauskas, V.I. Umatov, J.P. Cesar, Ph. Hubert, S. Torre, C. Girard-Carillo, X. Garrido, V. G. Egorov, O.I. Kochetov, S. Söldner-Rembold, F. Mamedov, E. Rukhadze, Yu. Shitov, V. Brudanin, D. Boursette, G. Eurin, D. Waters, J. C. Thomas, J. K. Sedgbeer, S. I. Konovalov, H. Ohsumi, F. Piquemal, T. Le Noblet, E. Chauveau, Guillaume Lutter, Dominique Durand, R. Dvornický, C. Cerna, Kevin Lang, Pavel P. Povinec, Ch. Marquet, C. Macolino, G. Oliviéro, C. Hugon, F. Nova, A. Minotti, A. Pin, R. L. Flack, L. Dawson, D. Lalanne, J. L. Reyss, B. Morgan, Michele Cascella, P. Loaiza, C. L. Riddle, R. B. Pahlka, L. Simard, D. Duchesneau, A. Remoto, R. Salazar, X.R. Liu, C.S. Sutton, R. Arnold, V. I. Tretyak, A.A. Smolnikov, G. Szklarz, B. Guillon, Fedor Šimkovic, P. Přidal, Igor Nemchenok, J. Mott, V. V. Timkin, Vit Vorobel, A. Salamatin, A. Basharina-Freshville, F. Perrot, H. Tedjditi, S. Blondel, I. Stekl, Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Aix Marseille Université (AMU), Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPCC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP/Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Souterrain de Modane (LSM - UMR 6417), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), NEMO-3, Arnold, R, Augier, C, Barabash, A, Basharina-Freshville, A, Blondel, S, Blot, S, Bongrand, M, Boursette, D, Brudanin, V, Busto, J, Caffrey, A, Calvez, S, Cascella, M, Cerna, C, Cesar, J, Chapon, A, Chauveau, E, Chopra, A, Dawson, L, Duchesneau, D, Durand, D, Dvornicky, R, Egorov, V, Eurin, G, Evans, J, Fajt, L, Filosofov, D, Flack, R, Garrido, X, Girard-Carillo, C, Gomez, H, Guillon, B, Guzowski, P, Hodak, R, Huber, A, Hubert, P, Hugon, C, Jullian, S, Kochetov, O, Konovalov, S, Kovalenko, V, Lalanne, D, Lang, K, Lemiere, Y, Noblet, T, Liptak, Z, Liu, X, Loaiza, P, Lutter, G, Macko, M, Macolino, C, Mamedov, F, Marquet, C, Mauger, F, Minotti, A, Morgan, B, Mott, J, Nemchenok, I, Nomachi, M, Nova, F, Nowacki, F, Ohsumi, H, Oliviero, G, Pahlka, R, Patrick, C, Perrot, F, Pin, A, Piquemal, F, Povinec, P, Pridal, P, Ramachers, Y, Remoto, A, Reyss, J, Riddle, C, Rukhadze, E, Saakyan, R, Salamatin, A, Salazar, R, Sarazin, X, Sedgbeer, J, Shitov, Y, Simard, L, Simkovic, F, Smetana, A, Smolek, K, Smolnikov, A, Soldner-Rembold, S, Soule, B, Stekl, I, Suhonen, J, Sutton, C, Szklarz, G, Tedjditi, H, Thomas, J, Timkin, V, Torre, S, Tretyak, V, Umatov, V, Vanushin, I, Vilela, C, Vorobel, V, Waters, D, Xie, F, Zukauskas, A, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Science and Technology Facilities Council (STFC)

Subjects
Particle physics, S029MT, Physics and Astronomy (miscellaneous), FOS: Physical sciences, Elementary particle, [PHYS.NEXP]Physics [physics]/Nuclear Experiment [nucl-ex], nucl-ex, invariance: Lorentz, 01 natural sciences, 7. Clean energy, neutrinoless double beta decay, decay modes, Physics, Particles & Fields, double-beta decay: (0neutrino), SEARCH, Double beta decay, 0103 physical sciences, ground state, Nuclear Experiment (nucl-ex), 010306 general physics, 0206 Quantum Physics, Engineering (miscellaneous), Nuclear Experiment, Majoron, S076H2N, Physics, Science & Technology, HALF-LIFE, 010308 nuclear & particles physics, MO-100, High Energy Physics::Phenomenology, Nuclear & Particles Physics, violation: Lorentz, nucleus: transition, STATES, statistics, Physical Sciences, 0202 Atomic, Molecular, Nuclear, Particle and Plasma Physics, spectral, electron: energy spectrum, High Energy Physics::Experiment, Neutrino, Ground state, Energy (signal processing), Radioactive decay, Lepton
Abstract

The full data set of the NEMO-3 experiment has been used to measure the half-life of the two-neutrino double beta decay of $^{100}$Mo to the ground state of $^{100}$Ru, $T_{1/2} = \left[ 6.81 \pm 0.01\,\left(\mbox{stat}\right) ^{+0.38}_{-0.40}\,\left(\mbox{syst}\right) \right] \times10^{18}$ y. The two-electron energy sum, single electron energy spectra and distribution of the angle between the electrons are presented with an unprecedented statistics of $5\times10^5$ events and a signal-to-background ratio of ~80. Clear evidence for the Single State Dominance model is found for this nuclear transition. Limits on Majoron emitting neutrinoless double beta decay modes with spectral indices of n=2,3,7, as well as constraints on Lorentz invariance violation and on the bosonic neutrino contribution to the two-neutrino double beta decay mode are obtained., 11 pages, 9 figures

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2019
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6. Development of methods for the preparation of radiopure 82Se sources for the SuperNEMO neutrinoless double-beta decay experiment

Author

J. J. Evans, F. Perrot, Masaharu Nomachi, Jihane Maalmi, Dominique Breton, D. Duchesneau, P. Guzowski, Y. Lemière, X.R. Liu, R. Breier, S. Jullian, Hector Gomez, S. I. Konovalov, V. Egorov, F.A. Tashimova, Y. A. Ramachers, G. Claverie, B. Richards, V. B. Brudanin, J.P. Cesar, S. Torre, F. Mamedov, R. Salazar, Karol Holý, D. Waters, X. Sarazin, V. V. Timkin, V.I. Umatov, O.I. Kochetov, A. A. Mirsagatova, C. Vilela, A. V. Rakhimov, C. Hugon, Juergen Thomas, G. Eurin, I. Stekl, J. S. Ricol, J. Mott, I. I. Sadikov, A. S. Barabash, Lukas Fajt, D.V. Filosofov, H. Ohsumi, E. Rukhadze, T. Le Noblet, Ch. Bourgeois, Fedor Šimkovic, Igor Nemchenok, A. Huber, N.I. Rukhadze, A. Minotti, N.A. Mirzayev, L. Simard, A. Smetana, Vit Vorobel, S. Snow, P Pridal, J. Busto, A. Chopra, Z. J. Liptak, C. Cerna, G. Warot, Karol Lang, D. V. Karaivanov, H. Burešova, V. Kovalenko, M. Bongrand, E. Chauveau, Pavel P. Povinec, A. Žukauskas, A. Rebii, F. Nova, J. K. Sedgbeer, B. Morgan, A. Remoto, A. Basharina-Freshville, M. Kauer, R. B. Pahlka, Ruben Saakyan, F. Mauger, Guillaume Lutter, Karel Smolek, X. Garrido, B. Soulé, S. Calvez, A. A. Klimenko, G. Oliviéro, V.I. Tretyak, R. L. Flack, Michele Cascella, Vl. I. Tretyak, R. Hodák, S. Söldner-Rembold, Yu. Shitov, P. Loaiza, Ch. Marquet, B. Guillon, A.A. Smolnikov, M. Zampaolo, S. Blot, M. Spavorova, I. Moreau, E. Birdsall, V. Palušová, Joleen Pater, A. Jeremie, F. Piquemal, M. Macko, F. Delalee, S. De Capua, Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Aix Marseille Université (AMU), Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP/Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPCC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Rakhimov, A, Barabash, A, Basharina-Freshville, A, Blot, S, Bongrand, M, Bourgeois, C, Breton, D, Breier, R, Birdsall, E, Brudanin, V, Buresova, H, Busto, J, Calvez, S, Cascella, M, Cerna, C, Cesar, J, Chauveau, E, Chopra, A, Claverie, G, De Capua, S, Delalee, F, Duchesneau, D, Egorov, V, Eurin, G, Evans, J, Fajt, L, Filosofov, D, Flack, R, Garrido, X, Gomez, H, Guillon, B, Guzowski, P, Hodak, R, Holy, K, Huber, A, Hugon, C, Jeremie, A, Jullian, S, Karaivanov, D, Kauer, M, Klimenko, A, Kochetov, O, Konovalov, S, Kovalenko, V, Lang, K, Lemiere, Y, Le Noblet, T, Liptak, Z, Liu, X, Loaiza, P, Lutter, G, Maalmi, J, Macko, M, Mamedov, F, Marquet, C, Mauger, F, Minotti, A, Mirsagatova, A, Mirzayev, N, Moreau, I, Morgan, B, Mott, J, Nemchenok, I, Nomachi, M, Nova, F, Ohsumi, H, Oliviero, G, Pahlka, R, Pater, J, Palusova, V, Perrot, F, Piquemal, F, Povinec, P, Pridal, P, Ramachers, Y, Rebii, A, Remoto, A, Richards, B, Ricol, J, Rukhadze, E, Rukhadze, N, Saakyan, R, Sadikov, I, Salazar, R, Sarazin, X, Sedgbeer, J, Shitov, Y, Simkovic, F, Simard, L, Smetana, A, Smolek, K, Smolnikov, A, Snow, S, Soldner-Rembold, S, Soule, B, Spavorova, M, Stekl, I, Tashimova, F, Thomas, J, Timkin, V, Torre, S, Tretyak, V, Umatov, V, Vilela, C, Vorobel, V, Warot, G, Waters, D, Zampaolo, M, Zukauskas, A, and Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
SuperNEMO, Technology, purification, ion exchange chromatography, SuperNEMO, LSM Modane, mass spectrometry, neutron activation analysis, purification, Selenium-82, measurement methods, Ion chromatography, chemistry.chemical_element, Selenium-82, fabrication, Mass spectrometry, 01 natural sciences, neutron activation analysi, NO, Neutrino Ettore Majorana Observatory, LSM Modane, double-beta decay: (0neutrino), Decantation, 0103 physical sciences, 0302 Inorganic Chemistry, Chemistry, Inorganic & Nuclear, Physical and Theoretical Chemistry, Neutron activation analysis, 010306 general physics, Nuclear Science & Technology, background: radioactivity, mass spectrometry, [PHYS]Physics [physics], Detection limit, Science & Technology, 010308 nuclear & particles physics, Radiochemistry, IMPURITIES, ion exchange chromatography, Contamination, Chemistry, chemistry, SPECTROMETRY, 13. Climate action, sulfur, Physical Sciences, ion: exchange, Inorganic & Nuclear Chemistry, selenium: production, selenium: nuclide, oxygen, Selenium, neutron activation analysis
Abstract

International audience; AbstractA radiochemical method for producing 82Se sources with an ultra-low level of contamination of natural radionuclides (40K, decay products of 232Th and 238U) has been developed based on cation-exchange chromatographic purification with reverse removal of impurities. It includes chromatographic separation (purification), reduction, conditioning (which includes decantation, centrifugation, washing, grinding, and drying), and 82Se foil production. The conditioning stage, during which highly dispersed elemental selenium is obtained by the reduction of purified selenious acid (H2SeO3) with sulfur dioxide (SO2) represents the crucial step in the preparation of radiopure 82Se samples. The natural selenium (600 g) was first produced in this procedure in order to refine the method. The technique developed was then used to produce 2.5 kg of radiopure enriched selenium (82Se). The produced 82Se samples were wrapped in polyethylene (12 μm thick) and radionuclides present in the sample were analyzed with the BiPo-3 detector. The radiopurity of the plastic materials (chromatographic column material and polypropylene chemical vessels), which were used at all stages, was determined by instrumental neutron activation analysis. The radiopurity of the 82Se foils was checked by measurements with the BiPo-3 spectrometer, which confirmed the high purity of the final product. The measured contamination level for 208Tl was 8–54 μBq/kg, and for 214Bi the detection limit of 600 μBq/kg has been reached.

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2019
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7. Final results on $${}^\mathbf{82 }{\hbox {Se}}$$ double beta decay to the ground state of $${}^\mathbf{82 }{\hbox {Kr}}$$ from the NEMO-3 experiment

Author

Ph. Hubert, F. Nova, A. Basharina-Freshville, F. Piquemal, O.I. Kochetov, B. Morgan, A. S. Barabash, C. L. Riddle, G. Eurin, A. Remoto, D.V. Filosofov, H. Ohsumi, A. J. Caffrey, T. Le Noblet, Dominique Durand, S. I. Konovalov, R. Hodák, P. Přidal, R. Saakyan, F. Xie, N.I. Rukhadze, Michele Cascella, R. L. Flack, B. Guillon, S. Calvez, Karol Lang, X.R. Liu, P. Loaiza, Jouni Suhonen, Jose Busto, P. Guzowski, Y. Lemière, S. Jullian, C.S. Sutton, Ch. Marquet, C. Macolino, C. Hugon, Karel Smolek, A. A. Klimenko, A. Chopra, Z. J. Liptak, A.A. Smolnikov, Yu. Shitov, B. Soulé, C. Vilela, A. Chapon, J. L. Reyss, Lukas Fajt, X. Sarazin, V.E. Kovalenko, R. B. Pahlka, F. Perrot, F. Mauger, Fedor Šimkovic, Guillaume Lutter, J. J. Evans, D. Lalanne, Igor Nemchenok, F. Nowacki, C. Augier, J. Mott, Y. A. Ramachers, S. Blot, G. Szklarz, M. Bongrand, J. C. Thomas, A. Huber, J.P. Cesar, S. Torre, F. Mamedov, I. Vanushin, V. I. Tretyak, C. Cerna, D. Boursette, V. V. Timkin, D. Waters, L. Dawson, D. Duchesneau, V.I. Umatov, C. Patrick, X. Garrido, Vl. I. Tretyak, V. Brudanin, S. Söldner-Rembold, R. Salazar, R. Arnold, A. Smetana, A. Žukauskas, H. Gómez, E. Chauveau, Pavel P. Povinec, Masaharu Nomachi, L. Simard, V. G. Egorov, E. Rukhadze, Vit Vorobel, S. Blondel, and I. Stekl

Subjects
Physics, Particle physics, Physics and Astronomy (miscellaneous), 010308 nuclear & particles physics, 01 natural sciences, Lepton number, MAJORANA, Double beta decay, 0103 physical sciences, Beta (velocity), Neutrino Ettore Majorana Observatory, Neutrino, 010306 general physics, Ground state, Engineering (miscellaneous), Majoron
Abstract

Using data from the NEMO-3 experiment, we have measured the two-neutrino double beta decay ( $2\nu \beta \beta $ ) half-life of$^{82}$ Se as $T_{\smash {1/2}}^{2\nu } \!=\! \left[ 9.39 \pm 0.17\left( \text{ stat }\right) \pm 0.58\left( \text{ syst }\right) \right] \times 10^{19}$ y under the single-state dominance hypothesis for this nuclear transition. The corresponding nuclear matrix element is $\left| M^{2\nu }\right| = 0.0498 \pm 0.0016$ . In addition, a search for neutrinoless double beta decay ( $0\nu \beta \beta $ ) using 0.93 kg of$^{82}$ Se observed for a total of 5.25 y has been conducted and no evidence for a signal has been found. The resulting half-life limit of $T_{1/2}^{0\nu } > 2.5 \times 10^{23} \,\text{ y } \,(90\%\,\text{ C.L. })$ for the light neutrino exchange mechanism leads to a constraint on the effective Majorana neutrino mass of $\langle m_{\nu } \rangle < \left( 1.2{-}3.0\right) \,\text{ eV }$ , where the range reflects $0\nu \beta \beta $ nuclear matrix element values from different calculations. Furthermore, constraints on lepton number violating parameters for other $0\nu \beta \beta $ mechanisms, such as right-handed currents, majoron emission and R-parity violating supersymmetry modes have been set.

Published
2018
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8. Search for Neutrinoless Quadruple- β Decay of Nd 150 with the NEMO-3 Detector

Author

R, Arnold, C, Augier, A S, Barabash, A, Basharina-Freshville, S, Blondel, S, Blot, M, Bongrand, D, Boursette, V, Brudanin, J, Busto, A J, Caffrey, S, Calvez, M, Cascella, C, Cerna, J P, Cesar, A, Chapon, E, Chauveau, A, Chopra, L, Dawson, D, Duchesneau, D, Durand, V, Egorov, G, Eurin, J J, Evans, L, Fajt, D, Filosofov, R, Flack, X, Garrido, H, Gómez, B, Guillon, P, Guzowski, R, Hodák, A, Huber, P, Hubert, C, Hugon, S, Jullian, A, Klimenko, O, Kochetov, S I, Konovalov, V, Kovalenko, D, Lalanne, K, Lang, Y, Lemière, T, Le Noblet, Z, Liptak, X R, Liu, P, Loaiza, G, Lutter, M, Macko, C, Macolino, F, Mamedov, C, Marquet, F, Mauger, B, Morgan, J, Mott, I, Nemchenok, M, Nomachi, F, Nova, F, Nowacki, H, Ohsumi, C, Patrick, R B, Pahlka, F, Perrot, F, Piquemal, P, Povinec, P, Přidal, Y A, Ramachers, A, Remoto, J L, Reyss, C L, Riddle, E, Rukhadze, R, Saakyan, R, Salazar, X, Sarazin, Yu, Shitov, L, Simard, F, Šimkovic, A, Smetana, K, Smolek, A, Smolnikov, S, Söldner-Rembold, B, Soulé, D, Štefánik, I, Štekl, J, Suhonen, C S, Sutton, G, Szklarz, J, Thomas, V, Timkin, S, Torre, Vl I, Tretyak, V I, Tretyak, V I, Umatov, I, Vanushin, C, Vilela, V, Vorobel, D, Waters, F, Xie, and A, Žukauskas

Abstract

We report the results of a first experimental search for lepton number violation by four units in the neutrinoless quadruple-β decay of ^{150}Nd using a total exposure of 0.19 kg yr recorded with the NEMO-3 detector at the Modane Underground Laboratory. We find no evidence of this decay and set lower limits on the half-life in the range T_{1/2}(1.1-3.2)×10^{21} yr at the 90% C.L., depending on the model used for the kinematic distributions of the emitted electrons.

Published
2017

9. Measurement of theββDecay Half-Life ofTe130with the NEMO-3 Detector

Author

Ts. Vylov, O.I. Kochetov, F. Mauger, B. Guillon, J. L. Reyss, V. Kovalenko, B. Richards, G. Szklarz, Jouni Suhonen, F. Piquemal, J. Baker, S. Torre, F. Mamedov, C. Augier, M. Kauer, R. B. Pahlka, Ch. Marquet, Yu. Shitov, V. Vasiliev, A. Chapon, C. Hugon, Z. J. Liptak, Karol Lang, X. Garrido, Ph. Hubert, A.A. Smolnikov, V. B. Brudanin, G. Broudin-Bay, I. Vanyushin, S. Jullian, Fedor Šimkovic, Igor Nemchenok, J. Mott, Guillaume Lutter, C. M. Jackson, F. Nova, A Zukauskas, T. Lamhamdi, V. G. Egorov, R. Saakyan, X. Sarazin, L. Vála, A. S. Barabash, A. Basharina-Freshville, A. J. Caffrey, J. Grozier, V. V. Timkin, A. Nachab, Juergen Thomas, S. I. Konovalov, P. Novella, J. Martín-Albo, A. A. Klimenko, L. Simard, C. H. Nguyen, F. Perrot, C.S. Sutton, V. I. Umatov, D. Lalanne, R. Arnold, R. L. Flack, S. Blondel, J. S. Ricol, M. Bongrand, Vl. I. Tretyak, S. Söldner-Rembold, I. Stekl, Vit Vorobel, E. Chauveau, H. Ohsumi, and Dominique Durand

Subjects
Physics, Isotope, 010308 nuclear & particles physics, Stable isotope ratio, General Physics and Astronomy, Half-life, chemistry.chemical_element, 01 natural sciences, Beta decay, Nuclear physics, chemistry, Double beta decay, 0103 physical sciences, Neutrino Ettore Majorana Observatory, 010306 general physics, Tellurium, Radioactive decay
Abstract

This Letter reports results from the NEMO-3 experiment based on an exposure of 1275 days with 661g of 130Te in the form of enriched and natural tellurium foils. With this data set the double beta decay rate of 130Te is found to be non-zero with a significance of 7.7 standard deviations and the half-life is measured to be T1/2 = (7.0 +/- 0.9(stat) +/- 1.1(syst)) x 10^{20} yr. This represents the most precise measurement of this half-life yet published and the first real-time observation of this decay.

Published
2011
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10. Probing New Physics Models of Neutrinoless Double Beta Decay with SuperNEMO

Author

Nobuhiro Ishihara, M. Kauer, Alicia Rodríguez, J. S. Ricol, X. Garrido, R. B. Pahlka, Ruben Saakyan, T. Lamhamdi, R. Vasiliev, C. M. Jackson, Vl. I. Tretyak, C. L. Riddle, Guillaume Lutter, F. Nova, C. Augier, T. Dafni, A. Basharina-Freshville, V.E. Kovalenko, F. Piquemal, Yu. Shitov, I. Nasteva, A. J. Caffrey, F. Mauger, B. Richards, Karol Lang, Y. Tamagawa, Fedor Šimkovic, V. V. Timkin, I. Vanyushin, V. Egorov, Igor Nemchenok, C. S. Sutton, A. Chapon, M. Bongrand, A. Holin, D. Waters, R. Arnold, K. Holy, A. Žukauskas, F. Mamedov, I. Stekl, N. Yahlali, F.J. Iguaz, Ph. Hubert, I. García Irastorza, A. S. Barabash, V. Vorobel, Masaharu Nomachi, O.I. Kochetov, V. I. Umatov, J. Baker, F. Perrot, S. Cebrián, Ch. Marquet, S. Jullian, L. Simard, S. Söldner-Rembold, C. Hugon, J. S. Díaz, J. J. Evans, V.I. Tretyak, R. Flack, Luis M. Serra, J. K. Sedgbeer, C. H. Nguyen, Frank F. Deppisch, K-I. Fushima, H. Ohsumi, Dominique Durand, J. J. Horkley, Haley Louise Gomez, F. Monrabal, X. Sarazin, S. I. Konovalov, A. Nachab, E. Chauveau, Pavel P. Povinec, V.B. Brudanin, Juergen Thomas, V. Vasiliev, G. Luzón, B. Guillon, Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Institute of Theoretical and Experimental Physics [Moscow] (ITEP), National Research Center 'Kurchatov Institute' (NRC KI), Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPCC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Instituto de Fisica Corpuscular (IFIC), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC)-Universitat de València (UV), and SuperNEMO

Subjects
Physics, Particle physics, Physics and Astronomy (miscellaneous), Isotope, 010308 nuclear & particles physics, Physics beyond the Standard Model, High Energy Physics::Phenomenology, FOS: Physical sciences, Electron, 7. Clean energy, 01 natural sciences, High Energy Physics - Experiment, 3. Good health, High Energy Physics - Experiment (hep-ex), High Energy Physics - Phenomenology, MAJORANA, High Energy Physics - Phenomenology (hep-ph), [PHYS.HPHE]Physics [physics]/High Energy Physics - Phenomenology [hep-ph], Double beta decay, 0103 physical sciences, [PHYS.HEXP]Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex], High Energy Physics::Experiment, Neutrino, 010306 general physics, Engineering (miscellaneous)
Abstract

The possibility to probe new physics scenarios of light Majorana neutrino exchange and right-handed currents at the planned next generation neutrinoless double beta decay experiment SuperNEMO is discussed. Its ability to study different isotopes and track the outgoing electrons provides the means to discriminate different underlying mechanisms for the neutrinoless double beta decay by measuring the decay half-life and the electron angular and energy distributions., The authors would like to thank H. Pas, M. Hirsch, E. Lisi, V. Rodin and A. Faessler for useful discussions. We acknowledge support by the Grants Agencies of France, the Czech Republic, RFBR (Russia), STFC (UK), MICINN (Spain), NSF, DOE, and DOD (USA). We acknowledge technical support from the staff of the Modane Underground Laboratory (LSM).

Published
2010
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11. Measurement of the background in the NEMO 3 double beta decay experiment

Author

O.I. Kochetov, Vl.I. Tretyak, Yu. Shitov, F. Mauger, F. Piquemal, V. Egorov, I. Nasteva, P. Novella, J. Martín-Albo, S. Söldner-Rembold, F. Mamedov, J. Baker, G. Broudin-Bay, K. Lang, V. I. Umatov, S. I. Konovalov, E. Chauveau, N. Fatemi-Ghomi, L. Simard, X. Sarazin, A.A. Smolnikov, I. Vanyushin, A. Nachab, Vl. I. Tretyak, Juergen Thomas, V. Vasiliev, V. V. Timkin, S. W. Snow, Ph. Hubert, Igor Nemchenok, S. King, Vit Vorobel, S. Jullian, Ruben Saakyan, F. Nova, V. E. Kovalenko, Y. Lemière, Guillaume Lutter, M. Bongrand, A. Chapon, J. Argyriades, Z. Daraktchieva, A. S. Barabash, A. Freshville, I. Stekl, C. H. Nguyen, A. J. Caffrey, C.S. Sutton, H. Ohsumi, Dominique Durand, V.B. Brudanin, L. Vála, J. S. Ricol, Ts. Vylov, B. Guillon, D. Lalanne, C. Augier, G. Szklarz, R. Arnold, Ch. Marquet, R. L. Flack, J. L. Reyss, M. Kauer, R. B. Pahlka, F. Perrot, Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPCC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Océan et Interfaces (OCEANIS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), NEMO, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), and Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Nuclear and High Energy Physics, congenital, hereditary, and neonatal diseases and abnormalities, Signal region, chemistry.chemical_element, FOS: Physical sciences, Radon, [PHYS.NEXP]Physics [physics]/Nuclear Experiment [nucl-ex], 01 natural sciences, Nuclear physics, NEMO, Double beta decay, 0103 physical sciences, Neutrino Ettore Majorana Observatory, Nuclear Experiment (nucl-ex), 010306 general physics, skin and connective tissue diseases, Low radioactivity, Instrumentation, Nuclear Experiment, Physics, 010308 nuclear & particles physics, Detector, Power (physics), Background, chemistry
Abstract

In the double beta decay experiment NEMO 3 a precise knowledge of the background in the signal region is of outstanding importance. This article presents the methods used in NEMO 3 to evaluate the backgrounds resulting from most if not all possible origins. It also illustrates the power of the combined tracking-calorimetry technique used in the experiment., The authors would like to thank the Modane Underground Laboratory staff for their technical assistance in running the experiment. Portions of this work were supported by Grants from RFBR (nos. 06-02-16672 and 06-02-72553) and by the Russian Federal Agency for Atomic Energy. We acknowledge support by the Grant Agencies of the Czech Republic (MSM 6840770029, LA305 and LC07050).

Published
2009
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