133Sm和 149Yb的β缓发质子衰变
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三种衰变的总结范文衰变是指原子核中核子的转变过程。
根据不同的转变方式,可以将衰变分为三种类型:α衰变、β衰变和γ衰变。
下面将对这三种衰变进行详细总结。
1.α衰变:α衰变是指原子核中的α粒子(即带有2个质子和2个中子的氦核)从原子核中射出,以达到更稳定的状态。
在α衰变过程中,原子核的质量数减少4,原子序数减少2、α衰变发生的主要原因是一些原子核的质子数超过了稳定线,通过α衰变可以使核子数逼近稳定线。
α衰变的特点是放出高能的α粒子,具有比较大的动能和较短的半衰期。
由于α粒子带有双电荷,使得其穿透能力相对较弱,只能在极短距离内被物质吸收。
因此,α衰变对人体的伤害较小,但是当α放射性核素被摄入或吸入体内时,其放射性的α粒子会直接损害人体内部组织,对人体健康造成较大威胁。
2.β衰变:β衰变是指在原子核内部,中子转化为质子或质子转化为中子,从而变成一个新的原子核和一个高速运动的β粒子的过程。
β衰变分为两种类型:β+衰变和β-衰变。
β+衰变发生在质子过多的原子核中,其中一个质子转化为一个中子,同时释放出一个正电子和一个电子中微子。
质子数减少1,质量数不变。
β+衰变的特点是放出高能的正电子,具有较强的穿透能力,对人体的伤害较大。
β-衰变发生在中子过多的原子核中,其中一个中子转化为一个质子,同时释放出一个负电子和一个反电子中微子。
中子数减少1,质量数不变。
β-衰变的特点是放出高能的负电子,具有较大的穿透能力。
3.γ衰变:γ衰变是指由于原子核中的能级变化,释放出高能的γ射线的过程。
γ射线是电磁波辐射,具有很高的能量和极强的穿透能力。
γ衰变通常伴随着α衰变或β衰变的发生,是一种补充辐射的方式。
γ射线对人体的伤害非常大,能够穿透人体组织,使得细胞内部的DNA等分子结构发生变化,导致细胞损伤和突变。
因此,γ衰变是最具有放射性危害的一种衰变方式。
总体来说,α衰变、β衰变和γ衰变是原子核中核子转变的三种方式。
α衰变和β衰变是核子数的改变,从而使原子核趋于稳定的过程;γ衰变则是原子核内能级变化释放出的高能射线。
β衰变的方程式
标题:β衰变的理论与方程式解析
文档内容:
一、引言
β衰变是放射性核素自发发生的三种主要衰变类型之一,它涉及到原子核内部的变化,具体表现为原子核内一个中子转变为一个质子,并同时释放出一个电子(即β-粒子)和一个反中微子。
反之,当质子转变为中子时,会释放出正电子(即β+粒子)和中微子,这也被称为β+衰变。
这两种过程均属于β衰变范畴。
二、β衰变方程式
1. β-衰变方程式:
原始核_Z^A_X → 新核 _(Z+1)^A_Y + e^- + ν̅_e
其中,_Z^A_X代表母核,具有原子序数Z和质量数A;_(Z+1)^A_Y代表子核,其原子序数增加1,质量数不变;e^-表示发射出的电子(β-粒子);ν̅_e 则代表反中微子。
2. β+衰变方程式:
原始核_Z^A_X → 新核 _(Z-1)^A_Y + e^+ + ν_e
在此过程中,母核_Z^A_X通过β+衰变转变成子核_(Z-1)^A_Y,原子序数减小1,但质量数保持不变;e^+代表发射出的正电子(β+粒子);ν_e则是伴随产生的中微子。
三、β衰变机理
β衰变的本质是弱相互作用力的作用结果,这种基本力允许夸克和轻子改变味量子数,从而使得中子能够在没有违反能量守恒定律的情况下转变为质子,或质子转变为中子。
四、结论
β衰变作为一种重要的核反应形式,在物理学研究、地质年代测定、医学治疗等诸多领域都有着广泛的应用。
深入理解和掌握β衰变的方程式及其内在机制,对于推动相关科学研究和技术应用的发展至关重要。
αβγ衰变的规律总结α、β和γ衰变是放射性核衰变的三种常见形式。
它们都是放射性核素自发放出粒子或电磁辐射以达到稳定态的过程。
下面对它们的规律进行总结:一、α衰变:α衰变是指放射性核素放出一个α粒子,即一个质子数为2、中子数为2的氦离子。
α衰变的规律如下:1.α衰变是对重元素而言的:α衰变一般发生在重元素中,如铀(U)系列放射性核素。
这是因为重元素的核子数较多,核内的相互作用导致核力相对较弱,不足以克服库伦斥力,因而核强力作用下核子数较多的重元素倾向于α衰变来达到稳定态。
2.生成新的原子核并释放能量:在α衰变时,原子核会变成另一个具有较小质量数和原子序数的新原子核。
同时,放出的α粒子携带正电荷和动能。
这个过程中,核质量减少,因此释放的能量与质量差相关。
3.放射性核素半衰期长:α衰变的半衰期较长,一般在数千年至几十亿年之间,例如铀-238的半衰期为44.5亿年。
这是由于其放出的α粒子相对较大,具有较高的能量状态,进一步衰变所需的时间相对较长。
二、β衰变:β衰变是指放射性核素中的一个中子衰变为质子,并释放出一个带负电荷的β粒子(可以是电子e-或正电子e+)。
β衰变的规律如下:1.β-衰变与β+衰变:β-衰变是指中子转化为质子,并释放出一个电子,例如钴-60放射性核素。
β+衰变是指质子转化为中子,并释放出一个正电子,例如氯-37放射性核素。
2.生成新的原子核并释放能量:在β衰变时,核子的数量发生改变,进一步生成具有不同质量数和原子序数的新原子核。
放出的β粒子带有电荷和动能。
同时,根据能量守恒定律,可能会产生伽马光子和可能的其他衰变产物。
3.半衰期较短:β衰变的半衰期通常较短,从几分钟到几十年不等,例如碳-14的半衰期为5730年。
这是由于β衰变涉及到较小的质量变化和粒子释放。
三、γ衰变:γ衰变是指放射性核素核外电子在跃迁时释放出γ光子,即高能量的电磁辐射。
γ衰变的规律如下:1.不改变原子核的结构:γ衰变不涉及原子核内的粒子数量变化,该过程只涉及到放出高能量的γ光子。
阿尔法衰变和beta衰变的方程
阿尔法衰变和beta衰变是两种常见的放射性衰变方式。
放射性衰变是指放射性核素在放射性衰变过程中释放出粒子或电磁波,以达到更稳定的状态。
阿尔法衰变和beta衰变的方程可以用来描述这些衰变过程。
阿尔法衰变是指放射性核素释放出一个氦原子核,即α粒子。
α粒子由两个质子和两个中子组成,其电荷数为+2,质量数为4。
阿尔法衰变的方程可以用以下形式表示:
A →
B + α
其中,A代表原始核素,B代表衰变后的核素。
α粒子在方程中用符号表示。
例如,铀-238(238U)的阿尔法衰变方程为:
238U → 234Th + α
在这个方程中,238U衰变成了234Th,同时释放出一个α粒子。
与阿尔法衰变不同,beta衰变是指放射性核素释放出一个电子或正电子,即β粒子。
β粒子由电子或正电子组成,其电荷数为-1或+1,质量极小。
beta衰变的方程可以用以下形式表示:
A →
B + β
其中,A代表原始核素,B代表衰变后的核素。
β粒子在方程中用符号表示。
例如,碳-14(14C)的beta衰变方程为:
14C → 14N + β-
在这个方程中,14C衰变成了14N,同时释放出一个负电子(β-粒子)。
总的来说,阿尔法衰变和beta衰变是放射性核素衰变的两种常见方式。
它们的方程可以用来描述放射性核素在衰变过程中释放出的粒子或电子。
这些方程对于研究放射性核素的性质和应用具有重要意义。
八、 现有工作基础和条件中科院近代物理研究所建立的兰州重离子加速器国家实验室,在七五期间建成了大科学工程重离子加速器(HIRFL;1.2亿元),为国内外数十个研究单位提供了实验研究条件。
1997年又建成了具有国际同类装置先进水平的放射性束流装置(RIBLL;1500万元)。
国家“九五”重大科学工程“兰州重离子冷却储存环”(CSR; 2.9亿元)于1999年正式动工,2006年调试出束,目前正在逐步投入使用,是我国放射性核束物理研究的实验基地。
除了重离子回旋加速器HIRFL、 CSR和放射性束流装置RIBLL、RIBLL-II之外,实验探测装置主要配备了多台高纯锗和Glover探测器、带电粒子球等通用装置;还有多种专用的He-Jet 快速带传输系统、在线熔化铅靶热色谱分离装置、快速传送反应产物的跑兔装置、束流脉冲调制装置、在线同位素质量分离器、时间位置探测装置以及位置灵敏带电粒子、中子探测装置等;同时还配有较先进的核电子仪器及相应的数据获取和数据分析系统。
目前正在建设速度选择器、单粒子鉴别装置、新的超重谱仪、CRS外靶探测装置等。
在中国原子能科学研究院建立的串列加速器国家实验室,是一个国内核物理实验和理论研究基地。
HI-13串列加速器于“七五”期间建成(6000万元),已稳定运行十五年,面向全国,是国际上高效运行的同类加速器之一。
在HI-13串列加速器上于“八五”期间建成了低能放射性束装置GIRAFEE(500万元),已产生11C、17F、7Be、13N和6He等放射性束用于物理实验。
目前正在兴建“北京放射性束装置(BRIF;3.9亿元)”大科学工程。
实验探测装置方面,和中科院近代物理所合作建立了由14台反康高纯锗γ探测器组成的高效高分辨γ探测装置;配备高分辨Q3D磁谱仪、加速器超灵敏质谱仪、高能γ谱仪等实验装置。
串列加速器实验室的核电子学设备、在线数据获取和离线数据处理系统以及公用探测器提供了开展物理实验的公共基础条件。
物理新人教版选修3-5192放射性元素的衰变放射性元素的衰变是指原子核自发地发生变化,放出放射性粒子或电磁辐射的过程。
这种自发变化会导致原子核的质量和/或电荷发生变化,从而使元素转变成另一种元素。
放射性衰变是放射性物质持续放射能量的原因,也是现代核物理和核工业研究的重要基础。
放射性衰变可以分为三个主要类型:α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放出α粒子(由两个质子和两个中子组成的氦核),导致原子核质量减小两个质子和两个中子,原子序数减少2、β衰变是指原子核放出β粒子(电子或正电子),导致原子核中的中子转变成质子(或质子转变成中子),原子序数增加1、γ衰变是指原子核处于激发态的高能级转变到低能级时,放出γ射线,不改变原子核的质量和原子序数。
以铀系列为例,铀238(U-238)经过一系列衰变逐步转变成稳定的铅206(Pb-206)。
被称为“钍系列”的钍232(Th-232)也经过一系列衰变最终转变成稳定的铅208(Pb-208)。
这种放射性衰变过程是放射性同位素的自然变化,其速率是稳定的,通常用半衰期来表示。
半衰期是指在半数原子核发生衰变的时间长度。
放射性元素的衰变不仅在研究核物理和核工业中有重要应用,还在医学诊断和治疗中发挥着重要作用。
例如,放射性同位素碘131(I-131)可用于甲状腺扫描和治疗,放射性同位素锶89(Sr-89)可用于骨转移癌的治疗。
放射性同位素砷74(As-74)可用于检测器官移植和抗癌药物的代谢。
此外,放射性元素的衰变还有一些应用领域。
例如,碳14(C-14)的衰变可用来确定古代物体的年龄。
放射性同位素铯137(Cs-137)可用于土壤污染的测量和辐射源的照射。
放射性同位素氚3(T-3)可用于水污染的测量。
放射性元素的衰变是一种不稳定的过程,可以被外界条件(如温度、压力和化学环境)所影响。
这也为放射性物质的储存和处理提出了挑战。
目前,人们正在努力研究和开发更安全的方式来管理放射性废物和控制核能的使用。
核衰变的基本类型一、引言核衰变是指原子核中的粒子发生变化,导致原子核的质量数、原子序数或能量发生改变的现象。
它是一种自然界中常见的现象,也是人类利用核能和进行核反应时必须了解和掌握的基础知识。
本文将从基本类型、特点和应用三个方面详细介绍核衰变。
二、基本类型核衰变可以分为三种基本类型:α衰变、β衰变和γ射线。
1. α衰变α粒子是由两个质子和两个中子组成的带正电荷的粒子,其符号为α。
在α衰变中,原子核释放出一个α粒子,同时质量数减少4,而原子序数减少2。
例如:$^{238}_{92}\text{U}$ $\rightarrow$ $^{234}_{90}\text{Th}$ + $^{4}_{2}\text{He}$这里238表示铀-238这种同位素的质量数,92表示铀-238这种同位素的原子序数;234表示钍-234这种同位素的质量数,90表示钍-234这种同位素的原子序数;4表示氦-4这种同位素的质量数,2表示氦-4这种同位素的原子序数。
2. β衰变β粒子是带负电荷的电子或正电子,其符号为β。
在β衰变中,原子核中的一个中子或一个质子转化成一个β粒子和一个反中微子或正中微子。
当原子核中的质子数增加时,发生β+衰变;当原子核中的质子数减少时,发生β-衰变。
在β-衰变过程中,原子核内部的一颗中性粒子转化为负电荷的β粒子和一颗反中微子;在β+衰变过程中,原子核内部的一颗质量等于电荷相反的正电荷粒子(即正电子)转化为正电荷的β粒子和一颗正中微子。
例如:$^{14}_{6}\text{C}$ $\rightarrow$ $^{14}_{7}\text{N}$ + $^0_{-1}\text{e}$这里14表示碳-14这种同位素的质量数,6表示碳-14这种同位素的原子序数;14表示氮-14这种同位素的质量数,7表示氮-14这种同位素的原子序数;0表示β−粒子的质量数,−1 表示β− 粒子的原子序数。
3. γ射线γ射线是一种高能电磁波,其符号为γ。
阿尔法衰变和贝塔衰变的在质子、中子和电子等核子和原子微观结构中,衰变现象是十分普遍的。
其中,阿尔法衰变和贝塔衰变是两种重要的原子衰变类型。
他们都是非常重要的放射性物质衰变的物理现象。
阿尔法衰变是由α粒子组成的,α粒子是一种由两个氦核和两个质子组成的稳定的小型粒子,它是由重原子衰变中产生的,它的衰变能量大约为5MeV,粒子的速度有时可以达到0.7c的速度,它的时间常数大约是十分之一的质子半衰期,它的衰变过程是数学上的指数衰变。
贝塔衰变属于β衰变,它是由中子衰变而产生的,它是一种重原子之间发生的非均衡反应,在失去中子而获得电子的过程中,原子核也发生变化,因此也可以产生能量。
这种能量经常被称为β衰变能量或贝塔衰变能量。
贝塔衰变中,有两种特殊的粒子可以产生,即电子和抗电子,它们各自具有不同的衰变能量,约为一千兆电子伏特(MeV),也叫做贝塔衰变的能量,它的时间常数大约是质子半衰期的五分之一,它的衰变过程也是数学上的指数衰变。
阿尔法衰变和贝塔衰变都是属于放射性衰变的重要类型,他们经常用于放射性核素的分析。
这两种衰变都是由失去电子和中子而产生,它们都具有不同的衰变能量和衰变时间常数,这两种衰变也都是一种数学上的指数衰变。
阿尔法衰变和贝塔衰变也有一些实际应用,如贝塔衰变经常用于核能发电,也用于石油勘探及电子视觉系统,而阿尔法衰变则被用于治疗和放射性靶向治疗,以及在医学诊断和无线电导航系统中。
另外,阿尔法衰变和贝塔衰变还在宇宙学中有着重要的意义。
因为它们可以用来研究太阳系本身和宇宙中星系,可以用来计算行星和恒星的速度和运动轨道,以及推测恒星的恒星年龄,以及行星表面的物质组成和温度,甚至可以用来探索宇宙的起源,可以向科学家隐藏的宇宙这一神秘的宇宙的超新星能量模式。
从上可以看出,阿尔法衰变和贝塔衰变都是非常重要的原子衰变类型,它们在物理学、宇宙学等诸多研究领域都有着重要的意义,今后可以期待这两种衰变的更多新进展和发现。
第30卷第11期2006年11月高能物理与核物理HIGH ENERGY PHYSICS AND NUCLEAR PHYSICSVol.30,No.11Nov.,2006 133Sm和149Yb的β缓发质子衰变*徐树威1;1)谢元祥1李占奎1许甫荣2刘红亮21(中国科学院近代物理研究所兰州730000)2(北京大学技术物理系北京100871)摘要利用40Ca+96Ru融合蒸发反应产生了近质子滴线核133Sm,配合氦喷嘴带传输系统采用“质子-γ”符合方法观测了它们的β缓发质子衰变,其中包括半衰期、质子能谱、第二代子核低位态之间的γ跃迁,并估计出衰变到第二代子核不同低位态的分支比.通过统计理论拟合上述实验数据,指认了133Sm的自旋宇称的可能范围.并用Woods-Saxon Strutinsky方法计算了限制组态的133Sm的核势能面,通过对比发现133Sm的自旋宇称可能有两种成分:5/2+和1/2−.这一结果与2001年发表的133Sm(EC+β+)衰变的简单衰变纲图是相容的.此外用同一方法分析了2001年Eur.Phys.J.A12: 1—4中发表的有关149Yb的β缓发质子衰变实验数据,由此指认了149Yb的基态自旋宇称为1/2−.关键词β缓发质子衰变核势能面自旋宇称1977年前苏联Dubna实验室Bogdanov等人[1]曾发表过133Sm的β缓发质子(βp)衰变的实验数据,其半衰期为(3.2±0.4)s.他们仅仅通过统计理论计算拟合缓发质子能谱,建议133Sm的自旋宇称应为5/2+. 1985年美国LBL实验室的Wilmarth等人[2]利用在线同位素分离器研究和发表过133Sm的βp衰变的实验结果,133Sm的βp衰变的半衰期为(2.8±0.2)s.他们观测到了133Smβp衰变后所产生的能量为213keV的γ射线,这条γ射线对应于第二代子核132Nd的2+→0+的跃迁.Wilmarth等人指出:如果认为133Sm的自旋宇称为5/2+,那么根据统计模型计算布居到132Nd的4+的分支比为12%,但他们并没有观测到强度相当的132Nd的4+→2+的跃迁,即398keVγ射线.因此Wilmarth等人对Bogdanov等人的建议提出了质疑. 1993年Breitenbach等人[3]报道,观测到了属于133Sm (EC+β+)衰变的能量为369.6keV和156.8keV的γ射线,它们的半衰期为(3.7±0.7)s.2001年我们[4]建议了133Sm(EC+β+)衰变的简单衰变纲图.根据Galindo-Uribarri等人[5]报道的133Pm的能级纲图,我们建议的衰变纲图中的214.5keV+x,84.5keV+x和0.0+x的能级应修改为分别对应于7/2+,5/2+和3/2+.我们注意到,这些衰变γ射线分成了无相互联系的两组.一组包括有一条84.5keVγ射线,它对应于子核133Pm的5/2+至3/2+的γ跃迁,可以认为这条γ射线是来自母核133Sm的5/2+的衰变,其半衰期为(2.8±0.5)s;另一组包括369.6和156.8keV的γ射线,其半衰期测定为(3.4±0.5)s;这两组γ射线的半衰期也有些不同.本工作旨在对133Sm的βp衰变实验进行进一步的研究.希望能够找到它的βp衰变和(EC+β+)衰变之间的关联,以便澄清前期文献中的相关结论.另外我们还对2001年本组[6]发表的有关149Yb的βp衰变实验数据进行了统计模型分析.本实验是在中国科学院兰州重离子加速器国家实验室进行的.实验装置请见文献[7]的图1.由SFC加速器引出的40Ca12+重离子束先穿过1.89mg/cm2厚的Havar窗,进入充满一个大气压氦气的靶室,穿过氦气层和铝降能片,最后轰击富集的金属同位素靶96Ru.靶子的富集度好于85%,其厚度约为1.4mg/cm2.束流强度约为40pnA.133Sm是通过融合蒸发2pn反应道产生的.反应产物在靶室中慢化并附着在添加剂的大分子团上,经过氦喷嘴驱动喷射到放置于收集室的传送带上.然后快速带传输系统把附着在传送带上的放2006–01–24收稿*国家自然科学基金(10375078,10475002)资助1)E-mail:xsw@1067—10701068高能物理与核物理(HEP&NP)第30卷射性周期性地送到屏蔽好的低本底区,进行p-γ(X)-t 符合测量以便观测反应产物的β缓发质子衰变[7—9].传送带移动时间为0.16s.毛细管的长度6m.所用添加剂是PbCl2,其工作温度大约为430℃.两块全耗尽的570mm2×350µm的金硅面垒半导体探测器用来测量质子,它们被分别放置在传送带的两侧.每一块金硅面垒探测器背后又放有一台HpGe(GMX)型探测器测量γ(X)射线.测得的质子和γ(X)射线的能谱和时间谱分别用符合方式或单谱方式获取.图1显示的是用2.5—6.0MeV的质子开门的属于反应产物的衰变γ(X)谱.除511keVγ射线和X射线外,在图1中所有的强γ射线所属的βp先驱核都被标记出来了.其中最强的213keV是由于133Sm的βp 衰变所产生的,它对应于孙子核132Nd的2+→0+跃迁[10].此外属于133Sm的βp衰变的还有398,611和824keV等3条γ射线.它们分别对应于第二代子核132Nd的4+→2+,2+2→2+和2+2→0+的跃迁[10].图1用2.5—6.0MeV的质子开门的反应产物的衰变γ(X)谱图2给出了213keVγ射线开门的缓发质子能谱.其中右上角是缓发质子开门的213keVγ射线的时间衰变曲线,由此得到的衰变半衰期为(3.2±0.7)s.图2用213keV特征γ射线开门的缓发质子能谱以及与缓发质子符合的213keVγ射线的时间衰变曲线利用改进的统计模型[11,12]计算了133Sm经过β缓发质子衰变后,布居到第二代子核132Nd的不同低位态的相对分支比,其结果列在表1之中.我们实验估计的布居到213,611和824keV的相对分支比分别为: 50±4,3.0±0.5和5±1.与表1对比,可以期待133Sm初始态的自旋宇称或者为3/2,或者是1/2与5/2两种成分的混合.表1对于133Sm的β缓发质子衰变计算得到的衰变布居到第二代子核132Nd不同低位态的相对分支比初始态的基态213keV611keV824keV 自旋和宇称(0+)(2+)(4+)(2+2) 1/2−56.639.60.5 3.31/2+51.343.5 1.1 4.03/2−37.754.0 3.7 4.73/2+38.354.1 2.4 5.25/2−22.560.911.1 5.55/2+15.864.213.7 6.3B p=1.53MeV.我们利用Woods-Saxon Strutinsky方法[13]计算了133Sm的组态限制的核势能面(见图3).计算表明为了使133Sm的位能极小,核具有扁椭球形变,它的最后一个中子处于3/2[402]轨道是不可能的.相反,在133Sm的势能面中看到在β2=0.327和γ=−0.025◦处存在一个极小,它对应的组态是ν1/2−[541].对于组态ν5/2+[402]的势能面也看到在β2=0.291和第11期徐树威等:133Sm和149Yb的β缓发质子衰变1069γ=0.000◦处存在一个极小.在能量上5/2+态的极小仅比1/2−态的极小高120keV.所以我们认为133Sm 的βp衰变的初始态有1/2−和5/2+的两种成分.其中1/2−态约占3/4,而5/2+态约占1/4.图2也显示初始态为1/2−或5/2+,由统计模型计算得到的缓发质子能谱都可以与实验能谱相符.再看2001年我们[4]建议的133Sm(EC+β+)衰变简单衰变纲图,一组包括有84.5keVγ射线是来自母核133Sm的5/2+的衰变,其半衰期为2.8s;另一组包括的369.6和156.8keV的γ射线可能解释为来自1/2−的衰变,其半衰期测定为3.4s.观测到的βp衰变导致的213keVγ射线衰变包含有上述两种成分,所以半衰期在两者之间,为3.2s.图4就是我们重新建议的133Sm的简单衰变纲图.图3计算得到的133Sm的核势能面(a)和(b)分别对应自旋宇称为1/2−和5/2+.图4建议的133Sm(EC+β+)衰变的简单衰变纲图2001年本组[6]曾发表了有关149Yb的βp衰变实验数据,本工作对这些数据进行了统计模型分析,用统计模型计算了149Yb经过β缓发质子衰变后,布居到第二代子核148Er的不同低位态的相对分支比.其结果列在表2之中.另一方面,我们实验估计的布居到第二代子核148Er的2+态(647keV)能级分支比是4+态(1524keV)能级[14]分支比的50倍以上.与表2对比, 149Yb初始态的自旋为1/2或3/2是比较合理的.表2对于149Yb的β缓发质子衰变计算得到的衰变布居到第二代子核148Er的不同低位态的相对分支比初始态的自旋和宇称基态(0+)647keV(2+)1524keV(4+) 1/2−83.016.80.21/2+77.722.10.23/2−70.029.30.73/2+70.728.80.55/2−55.342.2 2.45/2+49.847.2 3.0B p=−0.32MeV.我们利用Woods-Saxon Strutinsky方法计算了149Yb的组态限制的核势能面,其结果是143Dy的基态自旋和宇称为1/2−,对应的组态是ν1/2−[521],其四极形变β2=0.166,γ=60◦(如图5所示).图5计算得到的149Yb的核势能面图6用647keV特征γ射线开门的缓发质子能谱与统计模型拟合曲线1070高能物理与核物理(HEP&NP)第30卷此外我们假定149Yb的初始态为1/2−,用统计模型计算得到的缓发质子能谱与实验结果也符合得好(见图6).所以我们最终建议149Yb的基态自旋宇称为1/2−.参考文献(References)1Bogdanov D D,Demyanov A V,Karnaukhov V A et al.Nucl.Phys.,1977,A276:229—2362Wilmarth P A,Nitschke J M,Lemmertz P K et al.Z.Phys., 1985,A321:179—1803Breitenbach J,Braga R,Wood J L et al.Inst.of Physics Conf.Series,1993,132:575—5784XU Shu-Wei,XIE Yuan-Xiang,WANG Xu-Dong et al.Eur.Phys.J.,2001,A11:277—278;Eur.Phys.J.,2001,A12: 375(Erratum)5Galindo-Uribarri A,Ward D,Andrews H R et al.Phys.Rev.,1996,C54:1057—10696XU Shu-Wei,LI Zhan-Kui,XIE Yuan-Xiang et al.Eur.Phys.J.,2001,A12:1—47XU Shu-Wei,LI Zhan-Kui,XIE Yuan-Xiang et al.Phys.Rev.,2005,C71:0543188XU Shu-Wei,XIE Yuan-Xiang,LI Zhan-Kui et 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grand-daughter nuclei.The possible spins and parities of133Sm were extracted byfitting the experimental data with a statistical model calculation.The configuration-constrained nuclear potential energy surfaces of133Sm were calculated by using the Woods-Saxon Strutinsky paring the experimental and calculated results,the spins and parities of133Sm were assigned to be5/2+and1/2−,which is reconciled with our published simple(EC+β+)decay scheme of133Sm in2001.In addition,our experimental data on the beta-delayed proton decay of149Yb reported in Eur. Phys.J.,2001,A12:1—4was also analyzed by using the same method.The spin and parity of149Yb was assigned to be1/2−.Key wordsβ-delayed proton decay,nuclear potential energy surface,spin,parityReceived24January2006*Supported by National Natural Science Foundation of China(10375078,10475002)1)E-mail:xsw@。