A search for heavy neutral lepton (N) production in π+→e+N in-flight decays using data collected by the NA62 experiment at CERN in 2017–2024 is reported. Upper limits for the extended neutrino mixing matrix element |Ue4|2 are established at the level of 10−8 for heavy neutral leptons with mass in the range 95–126 MeV/c2 and lifetime exceeding 50 ns.
Search for heavy neutral leptons in π + decays to positrons / Bloch-Devaux, B.; Cortina Gil, E.; Lurkin, N.; Minucci, E.; Padolski, S.; Petrov, P.; Numao, T.; Petrov, Y.; Shang, V.; Velghe, B.; Wong, V.W.S.; Bryman, D.; Fu, J.; Bician, L.; Hives, Z.; Husek, T.; Kampf, K.; Kolesar, M.; Koval, M.; De Martino, B.; Perrin-Terrin, M.; Petit, L.; Döbrich, B.; Jerhot, J.; Lezki, S.; Schubert, J.; Akmete, A.T.; Aliberti, R.; Ceoletta, M.; Di Lella, L.; Doble, N.; Khoriauli, G.; Kunze, J.; Lomidze, D.; Peruzzo, L.; Polivka, C.; Schuchmann, S.; Vormstein, M.; Wahl, H.; Wanke, R.; Bandiera, L.; Canale, N.; Gianoli, A.; Romagnoni, M.; Dalpiaz, P.; Fiorini, M.; Negrello, R.; Neri, I.; Petrucci, F.; Bizzeti, A.; Bucci, F.; Iacopini, E.; Latino, G.; Lenti, M.; Lo Chiatto, P.; Panichi, I.; Parenti, A.; Ruggiero, G.; Antonelli, A.; Georgiev, G.; Kozhuharov, V.; Lanfranchi, G.; Martellotti, S.; Moulson, M.; Plini, L.; Soldani, M.; Spadaro, T.; Swallow, J.; Tinti, G.; Ambrosino, F.; Capussela, T.; Corvino, M.; D'Errico, M.; Di Filippo, D.; Fiorenza, R.; Francesconi, M.; Giordano, R.; Massarotti, P.; Mirra, M.; Napolitano, M.; Rosa, I.; Saracino, G.; Barbanera, M.; Cenci, P.; Checcucci, B.; Duk, V.; Falaleev, V.; Lubrano, P.; Lupi, M.; Pepe, M.; Piccini, M.; Anzivino, G.; Imbergamo, E.; Lollini, R.; Santoni, C.; Cerri, C.; Fantechi, R.; Kholodenko, S.; Spinella, F.; Costantini, F.; Giorgi, M.; Giudici, S.; Lamanna, G.; Lari, E.; Pedreschi, E.; Pinzino, J.; Sozzi, M.; Mannelli, I.; Biagioni, A.; Cretaro, P.; Frezza, O.; Leonardi, E.; Lonardo, A.; Pontisso, L.; Turisini, M.; Valente, P.; Vicini, P.; D'Agostini, G.; Raggi, M.; Ammendola, R.; Bonaiuto, V.; Fucci, A.; Salamon, A.; Sargeni, F.; Biino, C.; Filippi, A.; Marchetto, F.; Arcidiacono, R.; Menichetti, E.; Migliore, E.; Soldi, D.; Mukhamejanov, Y.; Mukhamejanova, A.; Saduyev, N.; Sakhiyev, S.; Briano Olvera, A.; Engelfried, J.; Estrada-Tristan, N.; Piandani, R.; Reyes Santos, M.A.; Rodriguez Rivera, K.A.; Boboc, P.; Bragadireanu, A.M.; Ghinescu, S.A.; Hutanu, O.E.; Blazek, T.; Cerny, V.; Velas, T.; Volpe, R.; Bernhard, J.; Boretto, M.; Brizioli, F.; Ceccucci, A.; Danielsson, H.; De Simone, N.; Duval, F.; Federici, L.; Gamberini, E.; Guida, R.; Hahn, F.; Holzer, E.B.; Jenninger, B.; Kucerova, Z.; Laycock, P.; Lehmann Miotto, G.; Lichard, P.; Mapelli, A.; Noy, M.; Palladino, V.; Ryjov, V.; Venditti, S.; Zamkovsky, M.; Chang, X.; Kleimenova, A.; Marchevski, R.; Bache, T.; Brunetti, M.B.; Fascianelli, V.; Fry, J.R.; Gonnella, F.; Goudzovski, E.; Henshaw, J.; Iacobuzio, L.; Kenworthy, C.; Lazzeroni, C.; Newson, F.; Parkinson, C.; Romano, A.; Sam, C.; Sanders, J.; Sergi, A.; Sturgess, A.; Tomczak, A.; Heath, H.; Page, R.; Trilov, S.; Angelucci, B.; Britton, D.; Graham, C.; Norton, A.; Protopopescu, D.; Carmignani, J.; Dainton, J.B.; Gatignon, L.; Jones, R.W.L.; Massri, K.; Shaikhiev, A.; Fulton, L.; Hutchcroft, D.; Maurice, E.; Wrona, B.; Conovaloff, A.; Cooper, P.; Coward, D.; Rubin, P.; Baeva, A.; Baigarashev, D.; Bautin, V.; Emelyanov, D.; Enik, T.; Gorshanov, K.; Kekelidze, V.; Kereibay, D.; Korotkova, A.; Litov, L.; Madigozhin, D.; Misheva, M.; Molokanova, N.; Movchan, S.; Okhotnikov, A.; Polenkevich, I.; Potrebenikov, Yu.; Sadovskiy, A.; Salamatin, K.; Shkarovskiy, S.; Zinchenko, A.; Fedotov, S.; Gushchin, E.; Khotyantsev, A.; Kudenko, Y.; Kurochka, V.; Kurshetsov, V.; Medvedeva, M.; Mefodev, A.; Obraztsov, V.; Ostankov, A.; Semenov, V.; Sugonyaev, V.; Yushchenko, O.. - In: PHYSICS LETTERS. SECTION B. - ISSN 0370-2693. - ELETTRONICO. - 872:(2026), pp. 140119.0-140119.0. [10.1016/j.physletb.2025.140119]
Search for heavy neutral leptons in π + decays to positrons
Minucci, E.;De Martino, B.;Di Lella, L.;Canale, N.;Bucci, F.
;Iacopini, E.
;Latino, G.
;Lenti, M.
;Panichi, I.
;Ruggiero, G.
;Corvino, M.;Fiorenza, R.;Cerri, C.;Fantechi, R.;Lari, E.;Mannelli, I.;Leonardi, E.;Turisini, M.;Vicini, P.;D'Agostini, G.;Migliore, E.;De Simone, N.;Guida, R.;Marchevski, R.;Sergi, A.;Graham, C.;
2026
Abstract
A search for heavy neutral lepton (N) production in π+→e+N in-flight decays using data collected by the NA62 experiment at CERN in 2017–2024 is reported. Upper limits for the extended neutrino mixing matrix element |Ue4|2 are established at the level of 10−8 for heavy neutral leptons with mass in the range 95–126 MeV/c2 and lifetime exceeding 50 ns.
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