Erstmaliger Einsatz und Optimierung von Halbleiter-Pixeldetektoren zum Nachweis extrem seltener Kernzerfälle insbesondere des doppelten Elektroneneinfangs von 58Ni
Final Report Abstract
In diesem Antrag sollte untersucht werden, ob die Suche nach dem doppelten Elektronen-Einfang mit Hilfe von Halbleiter-Pixeldetektoren ein vielversprechender Ansatz ist. Explizit wurde das Nuklide 58Ni gewählt aufgrund der großen Isotopenhäufigkeit. Das Signal für diesen Prozess ist eine leere K-Schale und damit assoziiert die entsprechenden Auger-Elektronen und Röntgenstrahlung. Es stellte sich heraus, das auch atomare Prozesse doppelte Vakanzen in der K-Schale erzeugen, aus diesem Grund scheint dieser Untergrund irreduzibel und damit eine starke Limitierung für die Suche nach diesem Zerfall. Da 58Ni ein erfolgversprechender Kandidat ist, wurde auch nach dem radiativen doppelten Elektronen-Einfang ohne Emission von Neutrinos gesucht. Hier konnte die weltweit beste Grenze für diesen Prozess in 58Ni gewonnen werden. Diese Messung war limitiert im Untergrund durch kosmogen produzierte, langlebige Radionuklide. Eine gewisse Nachhaltigkeit ist gegeben, da seit dieser Messung das Nickel unter Tage lagert, um diese Nuklide abklingen zu lassen. Dies erlaubt in Zukunft eine verbesserte Messung für diesen Prozess und auch die Suche nach Übergängen in angeregte Zustände des Tochterkerns.
Publications
- Measurement of the double K-shell vacancy creation probability in the electron capture decay of 55 Fe with active pixel detectors, Phys. Rev. C 89, 014609 (2014)
T. Michel, B. Bergmann, J. Durst, M. Filipenko, T. Gleixner and K. Zuber
(See online at https://doi.org/10.1103/PhysRevC.89.014609) - A search for the radiative neutrinoless double electron capture of 58Ni, Journal of Physics G 43, 065201 (2016)
B. Lehnert, D. Degering, A. Frotscher, T. Michel and K. Zuber
(See online at https://doi.org/10.1088/0954-3899/43/6/065201)
