U.S.-Japan Cooperative Science: Development of a Method to Identify a Daughter ion of Double Beta Decay in Xe-136

美日合作科学:开发识别 Xe-136 中双 Beta 衰变子离子的方法

基本信息

  • 批准号:
    9815625
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.54万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    1999-05-15 至 2002-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

9815625FairbankThis award supports a two year collaborative research project between Professor William Fairbank of Stanford University and Professor Mitsuhiro Miyajima of Fukui University in Japan. The researchers will be undertaking a study of the development of a method of detecting single Ba+-136 ions which are created by rare double beta decay of Xe-136 atoms in liquid xenon. The unique combination of decay and single ion detection technologies is expected to make possible a background-free search for double beta decay in Xe-136. In the long term, a two-orders of magnitude improvement in sensitivity is projected. Then it is expected that two-neutrino double beta decay of XE-136 will be observed for the first time and that, with the improved sensitivity for zero-neutrino decay, an electron neutrino mass limit around 0.01 eV may be reached. This project brings together the efforts of two laboratories that have complementary expertise and research capabilities. The U.S. researchers' expertise is in the area of small optical signals and the Japanese have the nuclear expertise in this area. A positive result for neutrinoless double beta decay would imply new physics beyond the Standard Model and may help explain astrophysical mysteries such as the solar neutrino and cosmic ray neutrino deficits and the composition of dark matter in the universe. This research advances international human resources through the participation of graduate students. Through the exchange of ideas and technology, this project will broaden our base of basic knowledge and promote international understanding and cooperation. ***
9815625费尔班克该奖项支持斯坦福大学的威廉费尔班克教授和日本福井大学的宫岛光弘教授之间为期两年的合作研究项目。 研究人员将进行一项研究,开发一种检测单个Ba+-136离子的方法,这些离子是由液体氙中的Ba-136原子罕见的双β衰变产生的。 衰变和单离子探测技术的独特组合有望使无背景地搜索β-136中的双β衰变成为可能。 从长远来看,预计灵敏度将提高两个数量级。 然后,预计将首次观察到XE-136的双中微子双β衰变,并且随着零中微子衰变灵敏度的提高,可能达到约0.01 eV的电子中微子质量极限。 该项目汇集了两个具有互补专业知识和研究能力的实验室的努力。美国研究人员的专长是在小光学信号领域,日本在这一领域拥有核专长。 无中微子双β衰变的积极结果将意味着标准模型之外的新物理学,并可能有助于解释天体物理学之谜,如太阳中微子和宇宙射线中微子赤字以及宇宙中暗物质的组成。 本研究通过研究生的参与促进国际人力资源。 通过交流思想和技术,该项目将扩大我们的基础知识,促进国际理解与合作。 ***

项目成果

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