Z=40～43同位素链上原子核β-衰变寿命的研究

介绍了远离稳定线原子核β-衰变寿命与母核核子数之间的指数规律和理论计算公式,具体对Z=40～43同位素链上原子核的β-衰变寿命进行了计算,并将计算结果与实验数据和宏观微观模型的结果进行了比较.发现计算结果与实验数据符合较好,也与其他模型符合较好.此外还对这些同位素链上原子核的未知β-衰变寿命进行了理论预言.     

超铀元素原子核β~-衰变寿命的系统研究

超铀元素结构和性质的研究对于超重核实验的合成具有重要的意义,本文简要介绍了远离β稳定线原子核β-衰变寿命的指数规律和理论计算公式.利用该公式对超铀区原子核β-衰变寿命进行了系统的理论计算和讨论.计算结果与实验数据和宏观-微观模型结果的比较表明:该指数计算公式对超铀附近原子核寿命的计算结果与实验数据符合较好,也与宏观-微观的结果符合较好.对这些同位素链上原子核的未知β-衰变寿命的进行了理论预言,可为将来的实验提供理论参考.     

连续束模式下β衰变研究的实验装置

为开展远离稳定线原子核的β衰变实验研究,我们研制了一套新的粒子注入和β探测装置.这套探测装置具有能量覆盖范围大、能量分辨好和工作稳定等特点.在束实验结果显示这套探测装置可以精确给出衰变母核和β电子之间的时间关系和位置关联信息,使我们可以在连续束工作模式下对衰变出射β电子进行准确的归属判定,大大减少了衰变谱的本底,确保了实验数据的精度,为我们在极低流强下开展衰变谱学的研究提供了一种可靠的方法.     

相对论准粒子无规相位近似对原子核β衰变寿命的研究

原子核β衰变寿命是原子核的重要性质之一,对核物理、核天体物理以及粒子物理的研究都具有重要影响.本文简要回顾了近年来相对论准粒子无规相位近似(QRPA)对原子核β衰变寿命的研究进展.首先介绍了研究β衰变寿命的重要性以及计算β衰变寿命的理论模型,随后给出了计算β衰变寿命的Fermi理论.然后,详细介绍了相对论QRPA研究原子核β衰变寿命的最新进展,特别关注于同位旋标量道粒子-粒子剩余相互作用对研究原子核β衰变寿命的影响,并介绍了相对论QRPA预言的β衰变寿命对快中子俘获过程丰度分布的影响.最后给出总结与展望.     

β-环糊精包合作用下的维生素A衰变动力学研究

采用紫外光谱法测定了维生素A乙酸酯在β-环糊精和2,6-二甲氧基-β-环糊精水溶液中的衰变反应动力学常数及反应活化参数.研究结果表明：β-环糊精和2,6-二甲氧基-β-环糊精的包合作用对维生素A乙酸酯热衰变起到明显的抑制作用.     

远离稳定线附近β-衰变寿命的新规律

 系统分析了远离β稳定线原子核β^-衰变寿命的实验数据,发现在各同位素链上,远离β稳定线原子核的β^-衰变寿命与母核的质子和中子数之间存在着指数规律.在理论分析的基础上,提出了远离β稳定线原子核β^-衰变寿命的一套四参数理论计算公式,理论计算结果与现有实验数据符合较好.此外,利用该公式对一些远离稳定线原子核的β^-衰变寿命作了理论预言.     

超重Z=113-116元素β~-衰变寿命的计算研究

超重元素结构和性质的研究对于超重核实验的合成具有重要的意义,而超重核素β-衰变寿命是了解超重核素结构的重要性质之一。利用我们提出的远离β稳定线原子核β-衰变寿命的指数规律理论计算公式,对超重区原子核Z=113-116同位素链上β-衰变寿命进行了系统的理论计算和讨论。计算结果与当前普遍采用的宏观-微观模型结果进行了比较,结果表明:该指数计算公式对超重附近原子核寿命的计算结果与宏观-微观模型的结果符合较好。     

Cs~(137)的衰变

利用中间成象式β磁谱仪和双透镜β磁谱仪研究了Cs~(137)的β谱和661.6kevγ跃迁的内转换电子根据得到的结果确定了Cs~(137)的衰变网图.     

关于Li~63.56Mev-能级的寿命和He~6到Li~6基态的β-衰变

近来,实验已经对Li~6第一激发态3.56Mevγ-跃迁的寿命进行了测量。另外,实验也肯定,这一激发态和He~6以及Be~6的基态构成同一同位旋的三重态。因此,可以断言:从3.56Mev激发态到基态的M1-γ-跃迁约化矩阵元,可以从He~6到Li~6基态β-衰变的数据中计算出。在[3]的工作中,利用He~6到Li~6基态的β-衰变数据,和L-S耦合的波函数,计算了原子核矩阵元中径向波函数的积分平方,再将这一积分平方值,代入     

~(150)Nd双贝塔衰变矩阵元最新结果

本文回顾了我们最近关于150Nd双贝塔衰变的计算.我们介绍了使用基于现实核力的质子-中子准粒子无规相位近似(pn-QRPA)方法计算了双贝塔衰变矩阵元的基本步骤.通过约束两中微子双贝塔衰变的费米矩阵元,我们部分实现了双贝塔衰变系统的同位旋对称性破缺的恢复,我们讨论了这种恢复对无中微子双贝塔衰变矩阵元的影响.我们发现,无论是对于有中微子或者无中微子的衰变,加莫夫-泰勒矩阵元只依赖于T=0的相互作用,而对T=1的相互作用不敏感,费米矩阵元则恰恰相反.对比以前的结果,我们发现同位旋恢复压低了无中微子双贝塔衰变的费米矩阵元,而加莫夫泰勒矩阵元则没有受到影响.我们对结果的误差进行了粗略的估计,同时与其他的计算进行了比较,发现各种方法之间依旧存在较大的分歧.     

Advances in modeling nuclear matrix elements of neutrinoless double beta decay

The neutrinoless double beta(Ovββ)decay is a hypothetical weak process which manifests itself in the"low-energy"environ-ment of atomic nuclei as two neutrons in...     

基于低温量热器的无中微子双贝塔衰变探测实验国内外研究进展

无中微子双贝塔衰变过程能够揭示中微子的粒子属性，打破标准模型的轻子数守恒，并且是目前获得中微子有效质量的重要途径. 本文通过对国内外无中微子双贝塔衰变探测实验的最新研究进展进行详细调研，重点对基于低温量热器的无中微子双贝塔衰变实验设计方案进行深入研究，并以意大利格兰萨索地下实验室（cryogenic underground observatory for rare events，CUORE）实验方案为例，详细地阐述了低温量热器技术的系统组成、工作原理以及现阶段所面临的关键难点，将要解决的问题主要包括极低温环境的搭建、核素种类的选取与探测塔的搭建、本底的甄别和微弱信号的前置放大.      

高纯锗探测器应用于稀有事例探测的研究进展

高纯锗探测器（HPGe）对于低本底稀有事例探测的发展具有重要的意义．本文介绍了HPGe的工作原理及其制备工艺，分析了对探测器起关键作用的钝化层和死层部分，并讨论了降低本底的关键技术．对于HPGe应用于包括暗物质探测和无中微子双贝塔衰变的稀有事例探测实验的进展，重点介绍了应用HPGe的CDEX、SuperCDMS、GERDA、MAJORANA等国际领先的稀有事例探测合作组相关实验技术和物理进展，进一步分析了HPGe用于下阶段国际稀有事例探测的发展方向．      

大亚湾与江门中微子实验

中微子物理是粒子物理中最活跃的分支之一,存在众多未解之谜,可能成为超出标准模型的新物理的突破口.本文总结了中微子物理的现状和主要的科学问题,着重介绍了我国正在进行的大亚湾中微子实验和建造中的江门中微子实验.通过研究反应堆中微子,2012年大亚湾实验发现新的中微子振荡,测得了中微子混合角13.本文介绍了大亚湾实验的物理背景和项目背景,简述了实验方法和设计思想,并描述了探测器设计和建造.许多新的想法和技术创新在探测器设计与建造中采用,使探测器相关的相对误差仅为0.2%.在未来几十年内,大亚湾将保持对这一基本参数的最高测量精度.江门中微子实验2008年提出建议,2013年正式启动.通过在53 km处探测反应堆中微子振荡,它将能确定中微子质量顺序,并精确测量3个中微子混合参数.采用一个设计能量精度为3%的2×104 t液体闪烁体探测器,江门实验在研究超新星中微子、太阳中微子、地球中微子、大气中微子、以及奇异现象寻找方面也极具吸引力.它将对多个物理目标进行国际领先水平的研究.文中我们介绍了实验设计和研发的进展.除了大亚湾和江门实验,我们也参与了无中微子双贝塔衰变实验EXO,设计了一个新式的加速器中微子束流线,进一步扩展了中微子研究.     

强磁场对中子星壳层中^62 Mn的β衰变的影响

分析了强磁场作用下中子星壳层中的β衰变率，以核素^62 Mn 为例计算表明：弱磁场对中子星壳层中的β衰变几乎没有影响，强磁场（B〉10^8 T）使β衰变率显著增大．     

Observation of the radiative decay mode of the free neutron

The theory of quantum electrodynamics (QED) predicts that beta decay of the neutron into a proton, electron and antineutrino should be accompanied by a continuous spectrum of soft photons. While this inner bremsstrahlung branch has been previously measured in nuclear beta and electron capture decay, it has never been observed in free neutron decay. Recently, the photon energy spectrum and branching ratio for neutron radiative decay have been calculated using two approaches: a standard QED framework and heavy baryon chiral perturbation theory (an effective theory of hadrons based on the symmetries of quantum chromodynamics). The QED calculation treats the nucleons as point-like, whereas the latter approach includes the effect of nucleon structure in a systematic way. Here we observe the radiative decay mode of free neutrons, measuring photons in coincidence with both the emitted electron and proton. We determined a branching ratio of (3.13 +/- 0.34) x 10(-3) (68 per cent level of confidence) in the energy region between 15 and 340 keV, where the uncertainty is dominated by systematic effects. The value is consistent with the predictions of both theoretical approaches; the characteristic energy spectrum of the radiated photons, which differs from the uncorrelated background spectrum, is also consistent with the calculated spectrum. This result may provide opportunities for more detailed investigations of the weak interaction processes involved in neutron beta decay.     

高纯锗探测器在粒子物理与天体物理中的应用

本文介绍了近年来高纯锗探测器技术的发展和新型高纯锗探测器在粒子物理、天体物理领域的应用,特别是高纯锗探测器在暗物质直接探测、双β衰变实验等极低本底的重要基础前沿研究方面的应用.中国已经建成了世界垂直岩石覆盖最深的地下实验室——中国锦屏地下实验室.中国科学家组成的CDEX研究团队拟利用吨量级的点接触电极高纯锗探测器阵列系统,在中国锦屏地下实验室开展暗物质直接实验研究,本文也介绍了这一实验计划.     

名义上无序的GaInP合金的发光瞬态过程研究

报道了名义上无序GaxIn1-xP(x=0.52）合金的发光瞬态过程，对样品在77K和300K下不同激发强度的时间衰退过程和时间分辨光谱的分析表明，这块名义上无序的合金也存在很微弱的有序度。在77K的高激发强度下，衰退过程符合单指数衰退规律，在低激发强度下，符合双指数衰退规律；而在300K下，衰退过程都符合双指数衰退规律。在77K下的时间分辨光谱里观察到了PL谱峰的蓝移现象和载流子的转移过程。     

Base stacking controls excited-state dynamics in A.T DNA

Solar ultraviolet light creates excited electronic states in DNA that can decay to mutagenic photoproducts. This vulnerability is compensated for in all organisms by enzymatic repair of photodamaged DNA. As repair is energetically costly, DNA is intrinsically photostable. Single bases eliminate electronic energy non-radiatively on a subpicosecond timescale, but base stacking and base pairing mediate the decay of excess electronic energy in the double helix in poorly understood ways. In the past, considerable attention has been paid to excited base pairs. Recent reports have suggested that light-triggered motion of a proton in one of the hydrogen bonds of an isolated base pair initiates non-radiative decay to the electronic ground state. Here we show that vertical base stacking, and not base pairing, determines the fate of excited singlet electronic states in single- and double-stranded oligonucleotides composed of adenine (A) and thymine (T) bases. Intrastrand excimer states with lifetimes of 50-150 ps are formed in high yields whenever A is stacked with itself or with T. Excimers limit excitation energy to one strand at a time in the B-form double helix, enabling repair using the undamaged strand as a template.