Z=40-43同位素链上原子核β-衰变寿命的研究
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第三章第二节《原子核衰变及半衰期》ppt课件(鲁科版)
【解析】 α 射线本质是氦核，A 正确；β 射线本质是高速电子流，D 正确； γ 射线是波长很短的电磁波，C 正确；α 射线的电离作用最强，γ 射线的穿透能 力最强，B 错误．
【答案】 ACD
2．一置于铅盒中的放射源发射出的 α、β 和 γ 射线，由铅盒的小孔射出，在 小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为 a、b 两 束，射线 a 沿原来方向行进，射线 b 发生了偏转，如图 3-2-4 所示，则图中的射 线 a 为________射线，射线 b 为________射线．
α 粒子和 β 粒子沿相反方向做类平抛运动，在同样的条件下，
β 粒子的偏移大，如图 3-2-2 所示．
位移 x 可表示为 x＝12at2＝12·qmEyv02∝mqv2
图322
所以，在同样条件下
β
粒子与
α
粒子偏移之比为xxαβ＝2ee× 1
84136×11910090cc22＝37.
(2)在匀强磁场中：γ 射线不发生偏转，仍做匀速直线运 动，α 粒子和 β 粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样 条件下，β 粒子的轨道半径小，如图 3-2-3 所示．
原子核的衰变
[先填空] 1．衰变：原子核由于放出__α_射__线___或__β_射__线___而转变为__新__核__的变化． 2．衰变形式：常见的衰变有两种，放出 α 粒子的衰变为__α_衰__变___，放出 β 粒子的衰变为_β_衰__变____，而_γ_射__线____是伴随 α 射线或 β 射线产生的．
3．衰变规律 (1)α 衰变：AZX→42He＋__AZ_－－_24Y____. (2)β 衰变：ZAX→－01e＋__AZ＋_1_Y____. 在衰变过程中，电荷数和质量数都__守__恒__．
原子核β衰变寿命经验公式
原子核β衰变寿命经验公式
夏金戈;李伟峰;方基宇;牛中明
【期刊名称】《物理学报》
【年(卷),期】2024(73)6
【摘要】基于β衰变的费米理论,提出一个计算原子核β衰变寿命且不含自由参数的经验公式.通过引入奇偶效应、壳效应以及同位旋依赖,新提出的经验公式显著改进了对原子核β衰变寿命的预言精度.对于寿命小于1 s的原子核,新经验公式的预言结果与实验寿命常用对数的均方根偏差降至0.220,这比不含自由参数的经验公式提高约54%,甚至优于目前已有的其他经验公式和微观的准粒子无规相位近似方法.在未知核区,新经验公式预言的轻核区原子核的β衰变寿命一般短于各微观模型的预言结果,而其预言的重核区原子核的β衰变寿命与各微观模型预言结果基本一致.进一步采用新经验公式预言了核素图上丰中子原子核的β衰变寿命,为r-过程的模拟提供了寿命输入.
【总页数】8页(P176-183)
【作者】夏金戈;李伟峰;方基宇;牛中明
【作者单位】安徽大学物理与光电工程学院;安徽理工大学力学与光电物理学院【正文语种】中文
【中图分类】O57
【相关文献】
1.原子核衰变与原子核反应的统一
2.超重核区原子核的α衰变寿命的研究
3.Z=40～43同位素链上原子核β-衰变寿命的研究
4.超铀元素原子核β^-衰变寿命的系统研究
5.利用宏观-微观模型研究超重核区原子核的α衰变能和衰变寿命
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放射性同位素
唯一编码,从编码中可以了解到放射源的生产厂家(或国家)㊁放射源中的放射性核素㊁出厂日期和放射源类别等信息㊂放射性核素㊀㊀放射性核素(radionuclide):通过各种途径自发发生核衰变的不稳定核素㊂辐射是放射性核素所具有的特性,每一个放射性核素都具有自己的核衰变特征㊂元素周期表中每个核素可以有多个同位素㊂有的仅有一个或多个稳定同位素,其他均为不稳定放射性同位素;有的元素如锝㊁钷㊁钚㊁砹等均无稳定同位素㊂可以通过用专门仪器探测放射性射线特征谱来识别每种放射性核素的存在以及数量㊂美国1996年出版的同位数表中收录了111种元素的近2200种放射性核素㊂放射性核素又分为天然放射性核素(natural radionu-clide)和人工放射性核素(artificial radionuclide)㊂天然放射性核素是自然界中原本就存在的放射性核素,包括原生放射性核素和宇生放射性核素㊂原生放射性核素是从地球形成开始一直存在于地壳中的放射性核素㊂以铀-238为首的铀系㊁以铀-235为首的锕系和以钍-232为首的钍系衰变链以及钾-40是主要的原生放射性核素,这些核素都是长寿命放射性核素㊂宇生放射性核素是宇宙射线与地球上的物质相互作用产生的,如氚㊁铍-7㊁碳-14和钠-22等㊂人工放射性核素是指稳定的核素经过各种入射粒子的辐照(如中子辐照㊁带电粒子辐照等)而产生的放射性核素㊂至今发现的2000多种放射性核素,绝大多数是人工放射性核素㊂随着人类对能源的需要增加,核能的规模也将会发展,更多核电厂的运行会积累更多的乏燃料和核废物,而工业和医用放射性同位素的种类和规模也日益扩大,因此,人工放射性核素的产量将会越来越多㊂对于放射性核素,尤其是长寿命放射性核素的安全使用和处理处置,尽可能降低其对于环境和人类的负面影响,已是当前国际上一个共同关心的重要问题㊂放射性同位素㊀㊀放射性同位素(radioisotopes):放射性同位素是指质子数相同㊁中子数不同的放射性核素㊂1910年英国化学家索迪提出了同位素假说,即存在不同原子质量和放射性,但其它物理化学性质完全相同的核素,这些核素处在周期表的同一位置,因而命名为同位素㊂1912年英国物理学家汤姆逊利用磁场作用制成了一种磁分离器(质谱仪的前身),用氖气进行实验时发现了原子质量为20和22的氖,这是第一次发现稳定同位素,即无放射性的同位素㊂自然界中的所有元素都由两种或两种以上同位素组成㊂自然界存在的同位素大部分是稳定同位素,而人工产生的同位素基本上是放射性同位素㊂放射性同位素的原子核是不稳定的,会自发地转变成另一种原子核或另一种状态并伴随一些粒子或碎片的发射,这就是核衰变㊂放射性同位素进行核衰变时有多种形式,如α衰变㊁β衰变㊁γ衰变,还有自发裂变及发射中子㊁质子的蜕变过程㊂放射性同位素衰变的快慢,通常用半衰期来表示;半衰期(T1/2)即一定数量放射性同位素原子数目减少到其初始值一半时所需要的时间;半衰期越长,说明衰变得越慢,半衰期越短,说明衰变得越快;半衰期是放射性同位素的特征常数,不同的放射性同位素有不同的半衰期;实验发现,用加压㊁加热㊁加电磁场㊁机械运动等物理化学手段不能改变放射性同位素的半衰期㊂衰变是一个统计的过程,对于单个原子核的衰变,只能说它具有一定的衰变概率,而不能确切地确定它何时发生衰变㊂放射性同位素技术是以核物理㊁放射化学和 44辐射防护通讯㊀2023年12月第43卷第6期相关学科为理论基础,研究放射性同位素及其制品特性㊁制备㊁鉴定和应用的一门综合性高技术,包括制备技术和应用技术㊂制备技术指利用反应堆和加速器等手段,专门为获取放射性同位素及其制品的各种技术;应用技术指运用放射性同位素及其制品以取得实际应用的各种技术,包含信息获取技术㊁辐射效应应用技术㊁衰变能利用技术㊂因此放射性同位素领域包括放射性同位素制备㊁放射源制备㊁放射性药物制备㊁标记化合物及放射免疫试剂等分支学科㊂自从放射性同位素发现以来,它的生产和应用一直得到了科学家的重视㊂至今为止,除了发现的天然放射性同位素外,还利用反应堆和加速器人工制造出2200多种放射性同位素㊂放射性同位素在医学上的应用已有近一个世纪,主要用于疾病的诊断㊁治疗和放射免疫分析等,包括了99m Tc㊁131I㊁18F和192Ir等多种放射性核素;工业方面使用的有241Am/Be测井中子源㊁137Csγ源㊁85Kr测厚仪等;农业领域采用60Co开展辐照育种及食品保鲜和灭菌;在一些特殊领域放射性同位素也发挥着不可替代的作用,如美国的深空探测器上携带的放射性同位素电池,其中主要的原料就是钚-238放射性同位素;在分析方法和研究方法中,放射性同位素示踪等已经得到广泛应用㊂放射性同位素技术的发展趋势是:放射性同位素制备向获得高活度㊁高纯度㊁高浓度的放射性同位素发展;放射源制备向高均匀性的大尺度放射源和微型放射源发展;放射性药物制备向靶向性好的高比活度放射性药物发展;标记化合物向高比活度定位标记产物发展㊂放射性半衰期㊀㊀放射性半衰期是放射性核素的原子核经过衰变使本身的数目变为原先的一半所需要的时间,通常用符号T1/2表示㊂不同放射性核素的半衰期差异很大,短的只有10~22s,长的可达几十亿年㊂例如铀-238的半衰期约为45亿年,铀-235的半衰期为7亿年;氚的半衰期为12.33a;碳-14的半衰期为5730a;钴-60的半衰期为1925d;钼-99的半衰期仅为65.94h㊂半衰期越短,代表其原子核越不稳定㊂每种放射性核素的半衰期是核素自身的特征㊂用探测仪器来测量各种放射性核素的半衰期,常作为识别核素的判据之一㊂放射性核素的衰变过程是一个统计过程㊂描写衰变概率的另一个参数是衰变常数λ㊂假定某种放射性核素原有N0个,那么单位时间发生衰变的核数目为d N=-λN d t㊂核数目随时间的变化为N(t)=N0e-λt㊂半衰期与衰变常数的关系式为T1/2=0.693/λ㊂短半衰期的放射性物质搁置一定时间后,其放射性活度会降到很低,不会对环境产生影响;但对于长半衰期的放射性核素,有限的时间对其放射性活度的减少几乎不起作用㊂因此,核工业及核技术应用尤其要重视对长放射性半衰期核素的使用㊁运输和储存,以防止其对环境的辐射影响㊂54辐射防护术语介绍。
第二章核衰变
A Z 1
子核比母核质量数相等，质子数多1
实例
32 15
~ P S Q
32 16
实质-母核的一个中子释放负电子转变为质子
衰变
定义
放射元素放射 粒子（正电子）后，转 变为原子序数减去1的另一个原子核。
A Z
X
A Z 1
Y vQ
子核比母核质量数相等，质子数少1
实例
13 7
N C v Q
13 6
实质-母核的质子释放一个正电子转变为中子
p n
1 1 1 0 0 1
H n e
电子俘获
定义 原子核俘获核外电子，使核内的一个质子变为 一个中子，电荷数变为Z-l 多为K电子俘获 A Z
X
A Z 1
Y vQ
子核比母核质量数相等，质子数少1
1.钍系—4n系
4n表示系中各核素的质量数为4的倍数
其起始元素是 208Pb(稳定)
2.铀系—4n+2系
232 90
Th 通过一系列α衰变最后生成
表示系中各核素的质量数为4的倍数+2 其起始元素是 206Pb(稳定)
238 92
U
通过一系列α衰变最后生成
3.锕系—4n+3系
表示衰变系中各核素的质量数为4的倍数+3 其起始元素是235U通过一系列α衰变最后生成207Pb(稳定)
N N0e
t
T
ln 2
0.693
经过一个T后，其放射性核素衰减到原来的1／2， 两个T后衰减到原来的1／4，依此类推，经过n个T 后，将衰减到原来的（1/2）n ，这样就得到
子核比母核质量数相等，质子数多1
实例
32 15
~ P S Q
32 16
实质-母核的一个中子释放负电子转变为质子
衰变
定义
放射元素放射 粒子（正电子）后，转 变为原子序数减去1的另一个原子核。
A Z
X
A Z 1
Y vQ
子核比母核质量数相等，质子数少1
实例
13 7
N C v Q
13 6
实质-母核的质子释放一个正电子转变为中子
p n
1 1 1 0 0 1
H n e
电子俘获
定义 原子核俘获核外电子，使核内的一个质子变为 一个中子，电荷数变为Z-l 多为K电子俘获 A Z
X
A Z 1
Y vQ
子核比母核质量数相等，质子数少1
1.钍系—4n系
4n表示系中各核素的质量数为4的倍数
其起始元素是 208Pb(稳定)
2.铀系—4n+2系
232 90
Th 通过一系列α衰变最后生成
表示系中各核素的质量数为4的倍数+2 其起始元素是 206Pb(稳定)
238 92
U
通过一系列α衰变最后生成
3.锕系—4n+3系
表示衰变系中各核素的质量数为4的倍数+3 其起始元素是235U通过一系列α衰变最后生成207Pb(稳定)
N N0e
t
T
ln 2
0.693
经过一个T后，其放射性核素衰减到原来的1／2， 两个T后衰减到原来的1／4，依此类推，经过n个T 后，将衰减到原来的（1/2）n ，这样就得到
§8 β衰变
4.磁矩μν：
实验没测到中微子的磁矩，其上限为10-6μN。
原子核物理概论
§8 β衰变
2004.6.1
对于揭开宇宙物质和反物质之谜具有重要意义
来自10个国家的科学家组成的研究小组通过实验证实，基 本粒子中微子具有质量的概率为99.99％。日本高能加速器研究 机构和东京大学宇宙射线研究所的科学家参与了此项实验。 中微子是一种非常小的基本粒子，广泛存在于宇宙中，共 有电子中微子、μ中微子和τ中微子三种形态，其中只有前两者 能被观测到。它可以自由穿过地球，不与任何物质发生作用， 因而难以捕捉和探测，被称为宇宙间的“隐身人”。 研究小组的实验包括中微子的发射和探测，以及分析。位 于茨城县筑波市的高能加速器研究机构的研究人员利用120亿 伏的质子加速器产生中微子，并向外发射，距发射地点250公 里远的东京大学宇宙射线研究所则利用安装在地下1000多米深 处的超级监测器SK，观测到了发射的中微子。根据理论值，研 究人员最终应捕获到中微子150个，而实际捕获中微子的数量 只有108个。
核的β能谱
Eβm E
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
/MeV
原子核物理概论
§8 β衰变
为了解决上述困难，曾经提出过一些假说：
（1）在β衰变中，母核先通过放出β粒子跃迁到子核的不同 能级上，然后子核通过释放γ退激到基态。如子核的能级很多， 就可得到连续的β谱和γ谱。但实验指出，伴随β衰变的γ谱是不 连续的；而有些β衰变根本不发射γ射线。 （2）设想β粒子从核中发射出时能量相同Eβm，但行进中与 源本身和周围介子相互作用损失了部分能量，有的β粒子能量 损失多，有的少，因此发射的β粒子能量是连续的。 为此曾经有人做了“量热实验”：把RaE源放在厚壁量热 器中，精确测量β衰变时产生的热量。如以上假说正确，则量 热器测量到的每次β衰变的能量，就应是Eβm。但量热器测量到 的每次β衰变的能量却仅为β谱的平均值0.331MeV，而不是 Eβm=1.17MeV。
各种放射性核素衰变时
（2-1） （2-2）
②β -衰变: 放射性核素内一个中子转变为 质子并放出β 粒子和中微子的核衰变。 β 粒子是电子，电荷=-1，质量≈0
如 23490Th —— 23491Pa + β + ν （2-3）
AZX —— AZ+1Y + β + ν
（2-4）
③β +衰变: 放射性核素内一个质子转变为 中子并放出β +粒子和中微子的衰变。 β +是正电子，质量≈0，电荷=+1，
反应通式：A1Z1X + A2Z2a – A3Z3b + A4Z4Y A1Z1X(a, b)A4Z4Y
举例见P15.
3、铀核自发裂变的产物
由于铀的自发裂变，产生了原子序数在30 至65之间的200多种放射性核素，其中重 要的集中高产额核素是：90Sr(19.9a), 99Tc(2.12×105a), 137Cs(33a) 和 147Pm(2.26a)
人工放射性元素：指最初用人工方法制得并被鉴定、 命名，没有稳定同位素的元素。周期表中：
元素名称 符号 英文名 原子序数
锝
Tc Technetium 43
钷
Pm Promethium 61
砹
At Astatine
85
超铀元素 TrU Transuranium ≥93
一、锝 Tc Technetium 希腊语 “人造”
二、由加速器生产放射性核素
1945年以前，带电粒子加速器是生产放射性核素的 重要设施。1945年以后，主要用反应堆生产放射 性核素。上世纪60年代以后，由于对各种特殊性 能放射性核素的需要以及加速器技术的发展，由 加速器生产短寿命、缺中子的医用放射性核素又 受到重视。
超重Z=113-116元素β-衰变寿命的计算研究
超重Z=113-116元素β-衰变寿命的计算研究李应发;陈泽;谢娟;支启军【摘要】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.%Studies of nuclear structure of superheavy nuclei is of great importance in synthesizing of new superheavy elements.The decay lives is one of the important properties for the understanding of superheavy structure.In this paper,we put forward the exponentially decay formula for the half lives of nuclei far from ing this formula,the decay half lives of nuclei in the Z =113-116 isotopes are systematically calculated and discussed.It is shown that the calculated results are in good agreement with theoretical results from macroscopic-microscopic calculations.【期刊名称】《贵州师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(031)003【总页数】4页(P68-71)【关键词】超重核;β-衰变寿命;指数规律【作者】李应发;陈泽;谢娟;支启军【作者单位】贵州师范大学物理与电子科学学院,贵州贵阳550001;贵州师范大学物理与电子科学学院,贵州贵阳550001;贵州师范大学物理与电子科学学院,贵州贵阳550001;贵州师范大学物理与电子科学学院,贵州贵阳550001【正文语种】中文【中图分类】O562.1随着社会科学技术的发展，除了在自然界中能找到的最重92号元素U［1］之外，其后的元素都是通过实验合成的，我们常称为超重元素［2］。
核素的衰变规律与应用研究
核素的衰变规律与应用研究在我们生活的这个世界里，核素的衰变是一种普遍存在且极为重要的自然现象。
它不仅是原子核内部结构和性质的体现，还在许多领域有着广泛而重要的应用。
首先，让我们来了解一下什么是核素的衰变。
简单来说，核素衰变就是原子核自发地发生变化，释放出某种粒子或射线，从而转变为另一种核素的过程。
这种变化是由于原子核内部的不稳定所导致的。
就好像一个不太稳定的结构，会自然而然地朝着更稳定的状态转变。
核素衰变主要有三种类型：α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放出一个α粒子（即氦核），从而使原子核的质量数减少 4，原子序数减少 2。
β衰变则分为β⁻衰变和β⁺衰变，β⁻衰变时原子核放出一个电子和一个反中微子，原子序数增加 1；β⁺衰变时原子核放出一个正电子和一个中微子，原子序数减少 1。
γ衰变通常是在α衰变或β衰变之后发生，原子核从激发态跃迁到较低能态时放出γ射线，不改变原子核的质子数和质量数。
核素的衰变遵循着一定的规律。
其中最重要的规律就是衰变常数和半衰期。
衰变常数表示单位时间内原子核发生衰变的概率，而半衰期则是指放射性核素衰变一半所需要的时间。
不同的核素具有不同的半衰期，有的短至几微秒，有的则长达数十亿年。
比如说，碳-14 是一种常用于考古和地质年代测定的放射性核素，它的半衰期约为 5730 年。
通过测量样品中碳-14 与碳-12 的比例，科学家们就可以推算出样品的年代。
再比如，铀-238 的半衰期长达 45 亿年，它在地球上的存在对于研究地球的年龄和演化具有重要意义。
核素衰变的规律在医学领域有着重要的应用。
放射性同位素在医学诊断和治疗中发挥着关键作用。
在诊断方面，例如利用碘-131 进行甲状腺功能的检查。
甲状腺会摄取碘，如果甲状腺功能异常，对碘-131的摄取就会出现异常，通过检测碘-131 在甲状腺中的分布情况，医生就可以判断甲状腺的功能状态。
在治疗方面，放射性同位素更是大显身手。
例如，钴-60 常用于肿瘤的放射治疗。
原子核衰变机制的研究与应用
原子核衰变机制的研究与应用概述原子核衰变是指原子核中的粒子数目减少的过程，其中包括α衰变、β衰变和γ衰变。
这些衰变过程是自然界中发生的基本现象，对于了解物质的性质、核能的释放以及医学应用等领域具有重要意义。
通过对原子核衰变机制的研究，科学家在原子核物理学、核能研究以及放射治疗等方面取得了重要进展，并应用于核医学、核电站建设以及核武器控制等领域。
1. α衰变机制的研究与应用α衰变是指原子核中放出一个α粒子的过程，α粒子由两个质子和两个中子组成。
早在20世纪初，卢瑟福和查德威克等物理学家就通过实验证实了α衰变的现象。
随后，通过对α衰变速率的测量以及研究α衰变产物的性质，科学家们揭示了α衰变的机制。
α衰变是由于原子核中的α粒子发生隧穿效应穿越势垒而脱离原子核。
这种衰变过程在原子核物理学中的研究中起着重要作用。
例子包括较轻的放射性同位素238U衰变为234Th，以及核物质中的快裂变等。
应用方面，α放射性同位素可用于医学诊断和治疗。
例如，铯-131可以用于治疗甲状腺癌，镭-223可用于治疗骨转移性前列腺癌。
此外，α衰变也应用于核能产业，例如利用钚-239进行核裂变反应。
2. β衰变机制的研究与应用β衰变是指原子核中一个中子或一个质子转变为一个电子或一个正电子的过程。
早在20世纪初，贝克勒尔、居里夫妇等科学家就发现了β衰变现象。
经过长时间的研究，科学家们逐渐揭示了β衰变的机制。
β衰变包括β-衰变和β+衰变两种形式。
β-衰变是指一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子和一个反中微子；β+衰变是指一个质子转变为一个中子，同时放出一个正电子和一个中微子。
这些衰变过程中，中微子是与电子或正电子共同产生、以固定动量带走能量，一般无法探测到。
β衰变的研究对于理解核物理反应以及星体物理学具有重要意义。
例如，科学家们利用β衰变来研究原子核结构、核聚变、超新星爆发等。
在应用方面，β放射性同位素广泛应用于医学影像学、治疗和工业领域。
原子核物理学中的核衰变与核衰变链研究
原子核物理学中的核衰变与核衰变链研究近一个世纪以来，原子核物理学一直是物理学领域最重要的研究分支之一。
在原子核物理学中，核衰变与核衰变链研究是一项关键的研究内容。
核衰变指的是一个原子核自发地转变为另一种核的过程，而核衰变链则是多个核衰变反应连续发生的结果。
核衰变是一种自发的过程，不受任何外界因素的影响。
在自然界中，各种放射性核素通过核衰变自发地转变为稳定核素。
核衰变是一种核内部结构的重排和能量释放的过程，包括放射性衰变和非放射性衰变两种形式。
放射性衰变是指放射性核素自发地放出粒子或电磁辐射的过程。
这包括α衰变、β衰变和伽玛衰变等方式。
α衰变是指原子核放出两个中子和两个质子组成的α粒子的过程。
β衰变分为正电子β衰变和电子β衰变，分别是指原子核放出正电子和负电子的过程。
伽玛衰变则是指原子核处于激发态时发出γ射线的过程。
非放射性衰变是指核素在没有放射出粒子或电磁辐射的情况下发生核转变的过程。
这种非放射性衰变常见于轻核的高激发态，以及重核的立即激发态。
非放射性衰变以快速或超快速的时间尺度发生，通过散裂或蒸发发射带走核能。
非放射性衰变是研究核衰变链的关键环节之一。
核衰变链是多个核衰变反应连续发生的结果。
在自然界中，许多放射性核素会经过一系列的核衰变，形成不同的核素。
例如，铀-238衰变链是一条包含多个放射性核素的链，其中最终产物是稳定的铅-206。
核衰变链的研究可以帮助我们了解不同核素的来源和演化过程，对于研究星体物理学、地质学、天文学等领域有着重要的意义。
核衰变链的研究不仅可以用于对自然界核素演变的理解，也有广泛的实际应用。
例如，核衰变链的研究对核能源的开发和利用具有重要指导意义。
在核能产业中，通过研究核衰变链可以推测核燃料的寿命和剩余储量，为核燃料的管理和储存提供科学依据。
此外，核衰变链的研究还可以用于辐射探测和治疗、地质年代学、环境监测等领域。
总之，核衰变与核衰变链研究是原子核物理学的重要研究内容。
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ａ
衰变 能 之 问的指 数关 系 ，该公 式 的理论 计 算结 果 与实 验 数据 符合 较 好 ．此 外 ，张 和 支 等对 衰 变寿 命 也
超 重 新 核 素 和 远 离 稳 定 线 附 近 原 子 核 结 构 和 性 质 的 研 究 是 当 前 的 研 究 热 点 … ．最 近 的 实 验 发 现 Ｚ ＝ ＝ ＝
及 对 量子 多体 系 统缺 乏有 效 的处 理方 法 ，到现 在 为止 ， 对 衰变 儿 率进 行精 确 的理 论计 算仍 然 是一个 难 题． 因此 ，寻找 一个 简单 和 有效 的 衰 变几 率 的理 论计 算 公式 在 实 际应用 和 理论 研究 中都 是 非 常有 意 义 和价 值 的．１ ３ 年 ，Ｓ ｒ ｅ ｔ 当时 衰 变几 率 的实 验 数据 进 行 了分析 ，在理论 上提 出 了 卢衰变 寿命 了 ／ 与衰变 能 ９３ ａｇ ｎ 对 、。
着重 要 的意 义．因此 ， 文将 用 文献 ［ ］中提 ： 的一 个 四参数 理 论 计算公 式 对 Ｚ＝ ４ 本 ５ Ｉ Ｉ ＝ ０～ ４ ＝ ３同位 素连 上原 子 核 的 衰 变寿 命进 行 了细 致 的计 算 和研 究．
１
衰变 寿命 的 系统 规 律 和 指 数计 算 公 式
贵 州 师 范 大 学 物 理 与电 子科 学 学 院 ， 阳 ５ ０ ０ 贵 ５０１
摘 要 ：介 绍 了 远 离 稳 定 线 原 子 核 衰 变 寿 命 与母 核 核 子 数 之 间 的 指 数 规 律 和 理 论 计 算 公 式 ， 体 对 ｚ一４ ～ ４ 具 ０ ３同 位 素 链 上 原 子 核 的 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 』 比较 ．发 现 计 ，
过 对 现 有 原 子 核 衰 变 寿 命 实 验 数 据 的 系 统 分 析 和 研 究 ， 现 远 离 稳 定 线 的 原 子 核 的 发 衰 变 寿 命 与 该 核
（ １）
素母 核 的的核 子 数之 间存 在 一个 类似 原 予核 ａｐ ａ衰变 寿命 的指 数规 律 ． ｌｈ
Ｌｏ ＴＨ ｇ１ ２一 ａ ＋ ｂ Ｎ
Ｅ 之 间 的 幕 级 数 关 系 （ Ｏ ＿ ．这 个 结 论 与 一年 后 提 出 的 Ｆ ｒ 理 论 在 衰 变 能 比 较 大 的 情 况 下 的 结 论 Ｔ ： ＣＥ ）｛ ｅｍｉ
势一 致 的．自那 以后 ，采用 系统 分 析 的方 法 ，人 们提 ｝ 了 一些 唯 象 的 计算 ｐ衰 变 寿命 的参 数 化 的理 论 计 算 ｛ Ｉ 公 式 ，比如 Ｋｒｔ— ｒｍａ ｎ公式 等 ．近年 ， 过 对现 有 试验 数据 的理 论 分析 ，文献 ［ ］中提 出 了系统 计 ａａＨｅｒ ｎ 通 ４ 算 衰变 的一 个 比较 简单 和 有效 的理 论 计算 公式 ， 出 指 衰 变寿命 与衰 变能 之 间有一 个 类似 ａ 衰变 寿命 与
第 ３ ５卷 第 １期
Ｖｏ ．３ １ ５ Ｎｏ １ ．
西 南 师 范 大 学 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｏ ｔ ｗｅ ｔＣｈｎ ｒ ｌ ｉｅ ｓｔ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅＥｄｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｏ ｕ ｈ ｓ Ｓ ｉａ Ｎｏ ｍａ Ｕｎ ｖ ｒｉ Ｎａ ｕ ａ ｃ ｃ ｉ ｏ ） ｙ ｅ ｉ
收稿 Ｆ 期 ：２ ０ ０ １ ０ ８ ９—２ ４ 基 金 项 目 ：国家 自然 科 学 基 金 资助 （ ０ ６ ０ ４ ；贵 州 省 科 学 技 术 基 金 （ ０ ８ ２ ４ ２ ０ ２ ０ ） １ ８ ５０ ） ２ ０ ２ ５ ， ０ ６ ０ ４
பைடு நூலகம்
作 者 简介 ：周
中 图 分 类 号 ：０５ ２ １ ６．
衰 变是原 子 核衰 变理 论 中的一个 重 要衰 变 方 式 ， 直 以来 ，人 们 对 此 已 经作 了大 量 的 理 论 和实 验 工 一
作 ～ ．然 而 ，由 于 衰 变 过 程 除 了弱 相 互 作 用 外 ， 涉 及 到 强 相 互 作 用 ．而 我 们 对 强 相 互 作 用 了 解 不 够 以 Ｊ 还
进 行 了分 析 ， 现 一衰 变寿命 也 存在 类 似 的指数 规 律。 ． 发 。 ’ ４ ０附近 远离 稳定 线 附近 原子 核具 有 非常 丰 富 的核结 构 和性 质 ， 形状 共 存 、壳 的变 化 等新 的现 象 ，因此 是 如
当 前 一 个 研 究 的 热 点 区 域 ｝ ．对 该 域 性 质 的 研 究 对 于 了 解 原 子 核 在 滴 线 附 近 的 性 质 和 丰 富 核 结 构 理 论 有
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 衰 变 寿命 进 行 了
理论预言．
关
键
词 ： 衰 变 寿 命 ； 数 规 律 ； 算 公 式 指 计
文 献 标 识 码 ：Ａ
根 据 费 米 理 论 ：对 于远 离 稳 定 区 的 原 子 核 来 说 ， 子 核 的 衰 变 能 比 较 大 ．此 时 ， 子 核 的 衰 变 寿 原 原
命 不 敏感 依 赖于 衰变 能 ， 因此 ． 其 衰变 寿命 可 能存 在 一个 平 滑 的系统 规律 ．在 文献 ［ ］ ， 和支 等人 通 ５ 中 张
２１ ０ Ｏ年 ２月
Ｆｅ ． ２ Ｏ ｂ Ｏ１
文 章 编 号 ：１ ０ ５ ７ （ ０ ０ ０ ０ ０ ４ １ ２ １ ） １—０ ５ ０ ９—０ ４
Ｚ＝４ ￣４ ０ ３同位 素 链 上 原 子 核 Ｊ ６ 变 寿 命 的 研 究 『 一衰
周 勋 ， 支启军 ， 谢 娟 ， 韦 俊
衰变 能 之 问的指 数关 系 ，该公 式 的理论 计 算结 果 与实 验 数据 符合 较 好 ．此 外 ，张 和 支 等对 衰 变寿 命 也
超 重 新 核 素 和 远 离 稳 定 线 附 近 原 子 核 结 构 和 性 质 的 研 究 是 当 前 的 研 究 热 点 … ．最 近 的 实 验 发 现 Ｚ ＝ ＝ ＝
及 对 量子 多体 系 统缺 乏有 效 的处 理方 法 ，到现 在 为止 ， 对 衰变 儿 率进 行精 确 的理 论计 算仍 然 是一个 难 题． 因此 ，寻找 一个 简单 和 有效 的 衰 变几 率 的理 论计 算 公式 在 实 际应用 和 理论 研究 中都 是 非 常有 意 义 和价 值 的．１ ３ 年 ，Ｓ ｒ ｅ ｔ 当时 衰 变几 率 的实 验 数据 进 行 了分析 ，在理论 上提 出 了 卢衰变 寿命 了 ／ 与衰变 能 ９３ ａｇ ｎ 对 、。
着重 要 的意 义．因此 ， 文将 用 文献 ［ ］中提 ： 的一 个 四参数 理 论 计算公 式 对 Ｚ＝ ４ 本 ５ Ｉ Ｉ ＝ ０～ ４ ＝ ３同位 素连 上原 子 核 的 衰 变寿 命进 行 了细 致 的计 算 和研 究．
１
衰变 寿命 的 系统 规 律 和 指 数计 算 公 式
贵 州 师 范 大 学 物 理 与电 子科 学 学 院 ， 阳 ５ ０ ０ 贵 ５０１
摘 要 ：介 绍 了 远 离 稳 定 线 原 子 核 衰 变 寿 命 与母 核 核 子 数 之 间 的 指 数 规 律 和 理 论 计 算 公 式 ， 体 对 ｚ一４ ～ ４ 具 ０ ３同 位 素 链 上 原 子 核 的 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 』 比较 ．发 现 计 ，
过 对 现 有 原 子 核 衰 变 寿 命 实 验 数 据 的 系 统 分 析 和 研 究 ， 现 远 离 稳 定 线 的 原 子 核 的 发 衰 变 寿 命 与 该 核
（ １）
素母 核 的的核 子 数之 间存 在 一个 类似 原 予核 ａｐ ａ衰变 寿命 的指 数规 律 ． ｌｈ
Ｌｏ ＴＨ ｇ１ ２一 ａ ＋ ｂ Ｎ
Ｅ 之 间 的 幕 级 数 关 系 （ Ｏ ＿ ．这 个 结 论 与 一年 后 提 出 的 Ｆ ｒ 理 论 在 衰 变 能 比 较 大 的 情 况 下 的 结 论 Ｔ ： ＣＥ ）｛ ｅｍｉ
势一 致 的．自那 以后 ，采用 系统 分 析 的方 法 ，人 们提 ｝ 了 一些 唯 象 的 计算 ｐ衰 变 寿命 的参 数 化 的理 论 计 算 ｛ Ｉ 公 式 ，比如 Ｋｒｔ— ｒｍａ ｎ公式 等 ．近年 ， 过 对现 有 试验 数据 的理 论 分析 ，文献 ［ ］中提 出 了系统 计 ａａＨｅｒ ｎ 通 ４ 算 衰变 的一 个 比较 简单 和 有效 的理 论 计算 公式 ， 出 指 衰 变寿命 与衰 变能 之 间有一 个 类似 ａ 衰变 寿命 与
第 ３ ５卷 第 １期
Ｖｏ ．３ １ ５ Ｎｏ １ ．
西 南 师 范 大 学 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｏ ｔ ｗｅ ｔＣｈｎ ｒ ｌ ｉｅ ｓｔ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅＥｄｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｏ ｕ ｈ ｓ Ｓ ｉａ Ｎｏ ｍａ Ｕｎ ｖ ｒｉ Ｎａ ｕ ａ ｃ ｃ ｉ ｏ ） ｙ ｅ ｉ
收稿 Ｆ 期 ：２ ０ ０ １ ０ ８ ９—２ ４ 基 金 项 目 ：国家 自然 科 学 基 金 资助 （ ０ ６ ０ ４ ；贵 州 省 科 学 技 术 基 金 （ ０ ８ ２ ４ ２ ０ ２ ０ ） １ ８ ５０ ） ２ ０ ２ ５ ， ０ ６ ０ ４
பைடு நூலகம்
作 者 简介 ：周
中 图 分 类 号 ：０５ ２ １ ６．
衰 变是原 子 核衰 变理 论 中的一个 重 要衰 变 方 式 ， 直 以来 ，人 们 对 此 已 经作 了大 量 的 理 论 和实 验 工 一
作 ～ ．然 而 ，由 于 衰 变 过 程 除 了弱 相 互 作 用 外 ， 涉 及 到 强 相 互 作 用 ．而 我 们 对 强 相 互 作 用 了 解 不 够 以 Ｊ 还
进 行 了分 析 ， 现 一衰 变寿命 也 存在 类 似 的指数 规 律。 ． 发 。 ’ ４ ０附近 远离 稳定 线 附近 原子 核具 有 非常 丰 富 的核结 构 和性 质 ， 形状 共 存 、壳 的变 化 等新 的现 象 ，因此 是 如
当 前 一 个 研 究 的 热 点 区 域 ｝ ．对 该 域 性 质 的 研 究 对 于 了 解 原 子 核 在 滴 线 附 近 的 性 质 和 丰 富 核 结 构 理 论 有
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 衰 变 寿命 进 行 了
理论预言．
关
键
词 ： 衰 变 寿 命 ； 数 规 律 ； 算 公 式 指 计
文 献 标 识 码 ：Ａ
根 据 费 米 理 论 ：对 于远 离 稳 定 区 的 原 子 核 来 说 ， 子 核 的 衰 变 能 比 较 大 ．此 时 ， 子 核 的 衰 变 寿 原 原
命 不 敏感 依 赖于 衰变 能 ， 因此 ． 其 衰变 寿命 可 能存 在 一个 平 滑 的系统 规律 ．在 文献 ［ ］ ， 和支 等人 通 ５ 中 张
２１ ０ Ｏ年 ２月
Ｆｅ ． ２ Ｏ ｂ Ｏ１
文 章 编 号 ：１ ０ ５ ７ （ ０ ０ ０ ０ ０ ４ １ ２ １ ） １—０ ５ ０ ９—０ ４
Ｚ＝４ ￣４ ０ ３同位 素 链 上 原 子 核 Ｊ ６ 变 寿 命 的 研 究 『 一衰
周 勋 ， 支启军 ， 谢 娟 ， 韦 俊