First results from CUORE: a search for lepton number violation via 0??? Decay of Te130

01 Pubblicazione su rivista
Alduino C., Alessandria F., Alfonso K., Andreotti E., Arnaboldi C., Avignone F. ?T., 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., Cushman J. ?S., D’Addabbo A., D’Aguanno D., Dafinei I., Datskov V., Davis C. ?J., Del Corso F., Dell’Oro S., Deninno M. ?M., Di Domizio S., Di Vacri M. ?L., Di Paolo L., Drobizhev A., Ejzak L., Faccini R., Fang D. ?Q., Faverzani M., Ferri E., Ferroni F., Fiorini E., Franceschi M. ?A., Freedman S. ?J., Fujikawa B. ?K., Gaigher R., Giachero A., Gironi L., Giuliani A., Gladstone L., Goett J., Gorla P., Gotti C., Guandalini C., Guerzoni M., Gutierrez T. ?D., Haller E. ?E., Han K., Hansen E. ?V., Heeger K. ?M., Hennings-Yeomans R., Hickerson K. ?P., Huang H. ?Z., Iannone M., Ioannucci L., Kadel R., Keppel G., Kogler L., Kolomensky Yu. ?G., Leder A., Ligi C., Lim K. ?E., Liu X., Ma Y. ?G., Maiano C., Maino M., Marini L., Martinez M., Martinez Amaya C., Maruyama R. ?H., Mei Y., Moggi N., Morganti S., Mosteiro P. ?J., Nagorny S. ?S., Napolitano T., Nastasi M., Nisi S., Nones C., Norman E. ?B., Novati V., Nucciotti A., Nutini I., O’Donnell T., Olcese M., Olivieri E., Orio F., Orlandi D., Ouellet J. ?L., Pagliarone C. ?E., Pallavicini M., Palmieri V., Pattavina L., Pavan M., Pedretti M., Pedrotta R., Pelosi A., Pessina G., Pettinacci V., Piperno G., Pira C., Pirro S., Pozzi S., Previtali E., Reindl F., Rimondi F., Risegari L., Rosenfeld C., Rossi C., Rusconi C., Sakai M., Sala E., Salvioni C., Sangiorgio S., Santone D., Schaeffer D., Schmidt B., Schmidt J., Scielzo N. ?D., Singh V., Sisti M., Smith A. ?R., Stivanello F., Taffarello L., Tatananni L., Tenconi M., Terranova F., Tessaro M., Tomei C., Ventura G., Vignati M., Wagaarachchi S. ?L., Wallig J., Wang B. ?S., Wang H. ?W., Welliver B., Wilson J., Wilson K., Winslow L. ?A., Wise T., Zanotti L., Zarra C., Zhang G. ?Q., Zhu B. ?X., Zimmermann S., Zucchelli S.
ISSN: 0031-9007

The CUORE experiment, a ton-scale cryogenic bolometer array, recently began operation at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso in Italy. The array represents a significant advancement in this technology, and in this work we apply it for the first time to a high-sensitivity search for a lepton-number-violating process: Te-130 neutrinoless double-beta decay. Examining a total TeO2 exposure of 86.3 kg yr, characterized by an effective energy resolution of (7.7 +/- 0.5) keV FWHM and a background in the region of interest of (0.014 +/- 0.002) counts/(keV kg yr), we find no evidence for neutrinoless double-beta decay. Including systematic uncertainties, we place a lower limit on the decay half-life of T-1/2(0 nu) (Te-130) > 1.3 x 10(25) yr (90% C.L.); the median statistical sensitivity of this search is 7.0 x 10(24) yr. Combining this result with those of two earlier experiments, Cuoricino and CUORE-0, we find T-1/2(0 nu) (Te-130) > 1.5 x 10(25) yr (90% C.L.), which is the most stringent limit to date on this decay. Interpreting this result as a limit on the effective Majorana neutrino mass, we find m(ss ss)

© Università degli Studi di Roma "La Sapienza" - Piazzale Aldo Moro 5, 00185 Roma