原子核的双β衰变

原子核的单β衰变过程已为人们所熟知,一个典型的过程是中子衰变为质子,并放出电子和中微子,即n→p+e+v.自从1914年查德威克测量β衰变的连续能谱以来,β衰变的研究一直是原子核物理和粒子物理的重要研究课题之一.例如,李政道和杨振宁提出的宇称不守恒定律,就是吴健雄通过原子核的β衰变研究而得到实验证实的.近几年来,规范理论研究的进展表明自然界中的一个基本定律——轻子数守恒律可能不是绝对守恒的,它在某些过     

氚原子核发射单能γ射线的上限

中微子质量的问题是粒子物理学和天体物理学的重要问题之一。在氚原子核衰变过程,即~3→~3H+e~-+(?)中,β射线的能量很低,因而目前有许多实验,通过测量氚的β射线能谱来研究电子反中微子的质量。由于氚原子核的这种重要性,实验上确证氚是纯β放     

美科学家解开β衰变的奥秘

许多放射性元素衰变时发射出β粒子即电子,同时它们也变为新的元素。每个放射性同位素衰变时都会出现特有的能量光谱。帕萨迪纳加州技术研究所的史蒂文·科林(Steven E.Koonin)指出,围绕着原子核的电子是看得见的,但是我们一直忽略了放射性同位素所发出的β粒子光谱。他在《自然》杂志上写道,这种最近发现的量子力学效应能够产生一连串微弱的振荡,这样就使得低能量的β粒子光谱变形。     

原子核中核子结团和关联的核子对之间的偶合效应

原子核中有核子結团的存在。在进行α衰变的原子核內事先不存在α粒子,α粒子只有在母核衰变时才发射出来的。不过母核在衰变之前,可以有两个貭子和两个中子相結合而成为α結团。α結团是母核中不可分割的一部分,而α粒子与女核則是分立的,它們是两个独立的单位。母核如果是在激态,則激态可以是結团的激态。发射长程α粒子的原子核,其由长程α粒子羣的衰     

简易180°聚焦β谱仪

磁场聚焦β谱仪是测量原子核β和γ射线能谱的主要仪器之一。在确定低能原子核能级的特性工作上以及在放射性同位素的应用方面,它是非常有用的。作为一种射线测量工具,近代的磁场聚焦β谱仪的发展趋向于追求高度的能量分辨率和透射率。不过,由于磁场安排形成的电子光学系统的象差,往往不容易在两方面同时达到完善的程度。例如,双聚焦β谱仪有很好的能量分辨率,但是在透射率方面并不比平面聚焦的β谱仪     

基于HIRFL-RIBLL1装置开展的极丰质子核衰变研究进展

远离β稳定线原子核的衰变是当前核物理领域的一个前沿热点.本文回顾了近年来在HIRFL-RIBLL1上开展的轻核区极丰质子核的衰变研究.首先介绍实验方法,包括β-p-γ符合测量的探测器阵列以及当前发展的连续束注入-衰变方法.随后重点介绍~(22)Si和~(27)S的衰变研究及相关话题,包括国际现状和国内工作的进展.在~(22)Si衰变研究中,发现了奇特的β2p衰变模式,由此首次从实验上确定了~(22)Si的质量.此外,与~(22)O的β衰变作对比,发现跃迁到子核第一个1~+激发态的不对称性达209%,是迄今为止最大的镜像不对称性,为探索同位旋破缺提供了新线索.在~(27)S衰变研究中,观察到28条衰变分支,其中24条βp分支是新发现的,由此构建了完善的衰变纲图.进一步,推导出了~(26)Si(p,γ)~(27)P热核反应率,探讨了在新星和X射线暴场景中对星际~(26)Al核合成的影响.     

链式反应

新科学的诞生法国物理学家亨利·贝可勒尔(HenriBec-querel)发现铀元素能以一种肉眼无法看见的射线释放能量。1898年,玛丽·居里(MarieCurie)和皮埃尔·居里(PierreCurie)发现了其他具有放射现象的元素。英国物理学家欧内斯特·卢瑟福(ErnestRutherford)发现了两种形式的射线,他将它们分别称为α射线和β射线。后来人们发现这些射线都是高能量的微粒。1911年,卢瑟福发现了原子核。从此科学的新分支——核物理学诞生了。黑暗中的撞击两位德国放射化学家奥托·哈恩(OuoHahn)以及弗雷茨·斯特拉斯曼(FritzStrassman)用中子轰击铀原子核,成…     

自然信息

~(26)P 显示新的衰变现象美国加利福尼亚州劳伦斯·伯克利(Lawrence Berkeley)实验室的物理学家们找到了新型放射现象的第二个例子.大约在一年以前,他们曾报道~(22)Al 会发生“β缓发两质子衰变”,现在又在~(26)P 发现了类似的衰变现象.一般来说,放射性衰变反映出不稳定的原子核有一种趋向稳定构造的倾向.稳定的方式之一就是调整原子核内质子和中子的数目,使其达到最适当的比例,以使原子核总能量降至最低.在普通的β衰变中,一个中子(或质子)转变成一个质子(或中子)同时放出一个电子(或正电子)及一个反中微子(或中     

关于原子核质量的新公式

质量(或结合能)是原子核最重要的基本性质之一。一个好的结合能公式,对于分析许多问题,例如α衰变、β衰变、核反应Q值及裂变等,都是很有用的。最近,达诺斯(M.Danos)与席雷(V.Giliet)提出了一个原子核的结合能新公式[,]。魏茨泽克(Weizs注eker)原来的结合能半经验公式中的对称能项及对能项被代之以与S认群的卡塞米     

从铀放射性发现到同位素的发现（1896—1913）：为纪念α射线和β射线发现100？

从１８９６年铀放射性的发现到１９１３年放射性同位素和位移律的发现的１８年，是核物理学和放射性化学的奠基阶段，也是人类深入原子内部探索物质变化的第一阶段。在这一阶段，随着α射线和β在１８９８年的发现，和１８９９年和β射线及１９０－２年对α射线的物质性的确定，α粒子和β粒子便成了放射性研究的重要工具。     

重粒子放射现象的观测和研究——一类新的天然放射性——碳-12、碳-14、氧-16发射的证据

重粒子放射现象是指某些重原子核自发地进行碳衰变或氧衰变,即是有可能发射出迄今已知的α、β、γ、中子、质子以外的碳原子核或氧原子核的现象。 A·Sandulescu等(Sov.J.Part.Nucl.,11(1980),528),及卢希庭(原子核物理,1981),分别提出镭和钍的一些核素,有可能自发地发射~(14)C、~(24)Ne、~(26)Mg……”,或~(12)C、~(16)O……等重荷电粒子。1984年国外报道了观测到镭-223发射碳-14的实验结果。 我们经过长期的研究,已经在实验上找出了证实~(12)C、~(14)C、~(16)O发射的证据。我们观测的对象是从陈旧钍盐中分离出来的~(228)Ra、~(224)Ra及其子体,源的α放射性计数率≤5×10~2计数/秒。用金硅面垒半导体探测器和4096道脉冲幅度分析器组成的α     

研究简报与报导——Rh~(106β)射綫的能譜分析

Rh~(106)是鏈式β衰变Ru~(106)—Rh~(106)—Pd~(106)中的一个原子核。Ru~(106)可以从裂变产物中提取,它的半衰期是一年。因为Rh~(106)的半衰期只有30秒,研究Rh~(106)的射綫时一般就利用Ru~(106)和Rh~(106)的平衡体。最早Peacock等对于Rh~(106)的衰变系統曾研究过。他們的实驗結果認为:它的β射綫有兩部分,它們的最大能量各为3.55Mev(佔82％)和2.30Mev(佔18％)。γ射线的能量各为0.51,0.73和1.25Mev。从这些数据里,他們得到一个簡單的衰变系統。以后在利用γ射綫角关联实驗     

加速器中微子物理

中微子是基本粒子中最为奇特的粒子之一.它不带电,稳定,质量接近于零,自旋为1/2,没有磁矩,以光速运动,属于轻子族,只参与弱相互作用.1930年,泡利为了解决原子核β衰变现象中出现的矛盾首次在理论上引进这种粒子.1933年费密称它为中微子(以ν表示),并提出四费密子相互作用来解释β衰变现象,奠定了弱相互作用的理论基础. 中微子广泛存在于自然界中,但用天然中微子来进行实验是十分困难的.首先,中微子与物质的相互作用极弱,其次,天然的中微子的数量也太少.因此,长期来中微子的存在及其性质都是以间接的方式确定的:从原子核β衰变的β能谱形状可推断中微子的自旋为1/2;从能谱高端的形状可推断中微子质量接近于零.     

是否存在稳定的高原子序数原子核?

自然界中的原子核绝大多数是稳定的,形成所谓的β稳定区域.原子序数Z83的重核和超重核不稳定,可以发生裂变或α,β衰变,寿命总体随着原子序数增加而减小.对于是否存在稳定的高原子序数原子核一直存在争议.本文主要从历史、当前超重元素实验合成状况和量子力学壳模型等方面,讨论"是否存在稳定的高原子序数原子核".     

从铀放射性发现到同位素的发现(1896—1913)——为纪念α射线和β射线发现100周年而作

从1896年铀放射性的发现到1913年放射性同位素和位移律的发现的18年,是核物理学和放射性化学的奠基阶段,也是人类深入原子内部探索物质变化的第一个阶段.在这一阶段,随着α射线和β射线在1898年的发现,和1899年对β射线及1902年对α射线的物质性的确定,α粒子和β粒子便成了放射性研究的重要工具.其后出现的卢瑟福-索迪元素嬗变qd理论、建立在原子基础上的原子连续性变化的思想、卢瑟福-玻尔原子模型,以及放射性同位素和位移律的发现,每一发展都与这两种粒子特别是α粒子的使用密切相关.经过这一阶段研究,人们才认识到原子不是物质存在的最小载体,认识到不存在物理学原子和化学原子的区别.从这个意义上说,这一阶段革命不唯独属于物理学,也不唯独属于化学,而是整体上属于一门物质科学.     

一类新的天然放射现象

天然放射现象是由于原子核里面力的不平衡而引起的。从根本上说来,核是由组成核的质子和中子间吸引的强力所束缚在一起的。然而,在质子间有一个排斥的静电力,它最终地限制核能够是多大。足够重的核,诸如具有很多质子的核,是以逐出荷电粒子而衰变的。这个现象是近一百年前为贝克勒耳所发现;逐出的粒子叫做α粒子,后来发现是两个质子和两个中子的束团,也就是氦~4原子的核。质子必定以束团的形式逐出,因为没有足够的能量把一个质子从与它最靠近的近邻撕开。在另一类衰变即核的裂变中,重核能够偶然地被分成两个接近相     

第四种中微子的发现冲击现有的理论

英国和美国的物理学家们最近获得一些惊人的证据,表明可能存在着又大又重的第四种中微子,它不时地在原子核的β衰变中出驯.当一个中子衰变为一个质子时,同时释放一个电子和一个中微子,一般情况下放出的电子和中微子质量很小或几乎完全没有质量.1985年,一位加拿大物理学家在实验室中观测到     

质子发射核结构研究进展

关于远离β稳定线的原子核的研究是当前原子核结构领域的一个重要前沿.质子发射现象是远离β稳定线的原子核的一种重要衰变模式,可以为研究质子滴线附近的原子核性质提供宝贵的信息.现代实验技术已经能够比较深入地研究极端条件下的原子核结构情况,许多最新实验结果为人们理解奇特原子核的性质起到了重要作用.本文试图综述近年来国际上关于质子发射核研究的进展,旨在为质子发射核结构研究提供一些参考.     

带电重粒子激发的γ射线在同位素分析及技术上的应用

加速后的质子或α粒子等带电重粒子和多种原子核类起反应而产生γ射线。γ射线的能量、谱线分布和产额是被冲击的原子核的一个标帜。这一标帜和带电重粒子的冲击能量也有确定的关系。如所周知,在原子核物理实验中,常利用这些事实来研究和冲击粒子起反应的靶子材料的情况。本文指出利用这样产生的γ射线作为同位素分析及技术应用的广泛可能性。     

重离子核物理

所谓重离子就是指一切质量大于氦核的原子核的总称.重离子核物理乃是利用能量接近或超过靶核库仑位垒的炮弹轰击各种原子核,从而研究原子核的结构性质、衰变性质和原子核反应规律的一门学科.它是原子核物理的重要分支,而且是当代原子核物理的一个十分活跃的前沿阵地. 为了识别原子核,人们习惯于把各种原子核按其组成的中子数(N)、质子数(Z)标绘在核素图上(见图1).天然存在的稳定同位素,图中用黑方块表示,大致分布在一条很窄的斜线上,称为β稳定线.这些核素