利用磁谱仪测量90Sr-90Y放射源的β衰变能谱

利用近代物理实验中的磁谱仪测量了90Sr～90Y放射源的β衰变能谱．得到的能谱和普遍的口衰变能谱相似;得到的口射线最大能量与平均能量比值和文献中给出的一些放射源的比值接近,这些都说明了该实验测量数据的可靠性．运用库里厄（Kurie）图,研究了此放射源的β衰变能谱,得到的跃迁性质和能级自旋宇称与此放射源已有的数据相吻合,说明在近代物理实验中能够利用磁谱仪测量原子核的β衰变能谱、研究原子核的跃迁性质和能级自旋宇称．     

通过测量~(137)Cs的β衰变和内转换电子能谱研究其衰变特性

本研究用Si(Li)漂移探测器测量了~(137)Cs的β衰变能谱和内转电子能谱,对β衰变能谱进行了居里描绘和从内转电子能谱取得了内转换系数.得到β衰变的最大能量为(513.11±1.76)ke V,与参考值误差为0.17%;得到内转换系数K/L=5.712±0.217和M/L=0.264±0.018,与参考值的误差分别为0.92%和1.54%;并确定了~(137)Cs在β和γ衰变中的跃迁级次,给出了~(137)Cs及其衰变子核137Ba各能级的自旋和宇称,绘制出了~(137)Cs的衰变纲图.说明该实验方法是可靠的,可用于实验方面的教学和原子核结构的研究,并为其提供必要的实验数据.     

吴健雄教授科学实验的启发

吴健雄教授是一位杰出的实验物理学家,做过许多精彩的物理实验。这里简单介绍她做过的六个物理实验,并且谈谈这些实验的启发。1第一个实验———β衰变电子能谱形状的实验[1]20世纪30年代,吴健雄开始了她的实验研究。早在30年代末到40年代中期,她就在实验上研究过伴随电子俘获的内韧致辐射,以及铀裂变中的放射性氙。1946年起她着手研究原子核β衰变,进行了一系列的实验。在原子核β衰变中,原子核内一个中子转变为一个质子,同时放射一个电子和一个反中微子。此外还有放射正电子的β衰变。Fermi的β衰变理论给出了β衰变电子能谱的形状。实验…     

漫话中微子

在物质基本组元的大家庭里,中微子属轻子类。历史上,最先由理论上提出中微子存在设想的,是著名的奥地利物理学家泡利。本世纪20年代末,物理学界在研究β衰变时,对能量守恒定律发生了怀疑。1931     

β衰变的历史概述

β衰变的研究是一个探究物质深层物理原理的过程.它始于β放射性的研究,引导人类对物质的认识开始从原子深入到原子核内部.其能谱的测量,导致了泡利的中微子假设.在此基础上,费米第一次提出了关于β衰变的唯象理论并提出了弱相互作用的概念.此后发展出弱相互作用的中间玻色子理论,使得人类对物质的认识深入到核子内部,促进了电弱统一理论的发展,最终促成了标准模型的完成.文章回顾了β衰变这一横亘整个20世纪的重要物理学事件,对β衰变的研究历史中的关键事件进行了分析和介绍,对理解现代物理学中的标准模型的建立和发展有重要意义.     

吴健雄、袁家骝先生简介

吴健雄,1912年5月31日生于上海.自50年代起执教于哥伦比亚大学,1972年担任普宾讲座教授,1975年获美国国家科学勋章,1975—1976年任美国物理学会会长.1957年她用β衰变实验证明在弱相互作用中的宇称不守恒,在整个物理学界产生了极为深远的影响.1963年她的关于β衰变中矢量流的工作,对后来电弱统一理论的提出起了重要作用.她在μ介原子、奇特原子、血球蛋白、无中微子的双β衰变等方面的研究都有重要贡献.     

β衰变对揭示弱作用本质的贡献(续)

三、守恒矢量流理论与~(12)B和~(12)Bβ能谱形状的测量 新的疑难:g_V~β≈g_μ 实验上发现:β衰变中的矢量耦合常数g~V~β不仅在所有超允许0~ →0~ 跃迁中有惊人的相同,而且与μ衰变中费米型相互作用耦合常数g_μ也几乎一样,误差不超过1～2％,这种极好的一致,本来正是普适费米相互作用所要求的。但是,再进一步考虑,却出现了新的疑难,因为核子不同于μ子,它可以发射或吸收虚π介子,例如P←→P π~0←→n π~ ←→P π~ π~-←→……,因此在它的周围好象包着一层介子云。这层介子云对核子的β衰变必然要产生影响,那么为什么包着介子云的核子会与裸μ子有相同的弱作用呢?这显然是一个令人困惑的问题。     

在20Na β延迟α衰变中观察到的新衰变道

用高能物理研究所直线加速器提供的35.5MeV质子轰击浓缩氖靶,得到了²⁰Na的β延迟α衰变谱,在谱中0.78MeV处观察到一个新峰,由粒子鉴别、粒子能谱和寿命测量确信,它是来自²⁰Na的β延迟α衰变中首次被观察到的低能α衰变道.     

无中微子双贝塔衰变

 无中微子双贝塔衰变,好一个拗口的名词!还记得泡利1930年为了解释贝塔衰变连续能谱而纠结地发明了中微子么?原子核中一个中子变为质子的衰变叫贝塔衰变,如果有两个中子同时变为两个质子的衰变叫双贝塔衰变,这个好像并不难理解。     

质量为17keV的中微子的新证据

1985年,加拿大Guelph大学J.Simpson发现,用注有氚的Si(Li)半导体探测器测量氚 β 衰变能谱,在能谱的低能区有一个扭曲.这可以解释为,每100次β衰变过程中约有一次产生质量为17keV的重中微子.可是,随后有五个以上的实验室用其他核素或其他方法都未能找到这种重中微子.因此,大多数理论家都不相信有这种中微子. 1988年,Simpson和他的学生A.Hime用改进的探测器测了氖与35S的β谱,证实是有1%的中微子是17keV的重中微子. 最近几个月出现了激动人心的新情况.有五个新实验结果发表,其中四个支持Simpson的发现,只有一个实验没有找到重中微子. 这…     

氢硼聚变三体级联衰变连续能谱的Monte-Carlo模拟与分析

¹¹B(p,α1)⁸Be^*(1)(2α)三体级联衰变中居间核8Be⁽¹⁾衰变成两个α粒子的连续能谱呈马鞍形分布.编写了模拟三体级联衰变连续能谱的Monte-Carlo程序,计算结果表明:沿居间核8Be⁽¹⁾运动方向α发射强度增强的各向异性分布,能较好地解释实验结果,揭示p+¹¹B核反应中⁸Be⁽¹⁾核α衰变各向异性发射.     

原子核Gamow-Teller共振和β衰变寿命的超越平均场描述

原子核的β衰变是决定宇宙中从铁到铀重元素合成的关键核过程之一。原子核β衰变的主导核跃迁是Gamow-Teller(GT)跃迁，因此，研究原子核β衰变寿命的关键是准确描述原子核的GT跃迁。描述原子核GT跃迁和β衰变寿命最常用的理论模型之一为无规相位近似(RPA)模型。然而，由于该模型仅考虑了一粒子一空穴激发组态，因此无法给出GT共振宽度，并容易高估β衰变寿命。为了克服上述困难，基于Skyrme密度泛函，发展了包含粒子振动耦合效应的无规相位近似(RPA+PVC)模型。相比于RPA模型，该模型在组态空间进一步考虑了一粒子一空穴和声子的耦合组态，从而包含了超越平均场的多体关联效应。为了推广至开壳原子核的研究，进一步考虑了对关联效应，发展了包含准粒子振动耦合效应的准粒子无规相位近似(QRPA+QPVC)模型。基于上述模型，研究了幻数原子核和超流原子核的GT跃迁、β衰变和β+/电子俘获。研究发现，采用同一组Skyrme相互作用参数SkM*，上述模型能够重现实验测量的GT共振宽度和跃迁强度分布，部分解释实验观测的GT跃迁强度压低问题，并同时改进对β衰变寿命的描述。该文针对上述最新研究进展进行了综述，并对将来的发展方向给出展望。     

束缚态β-衰变及其天体物理意义

束缚态β-衰变是一种特殊的弱相互作用衰变模式,对某些高电离态重原子的β-衰变有重要或决定性的贡献.从理论和实验两方面介绍了束缚态β-衰变研究的进展及其对恒星中的慢中子俘获过程和187Re 187Os宇宙核钟的影响.     

用可控制的γ能谱仪研究中性π介子

一、前言 中性π介子是不稳定的粒子,平均寿命小于10~(-16)秒。它在产生后很快衰变为二个高能光子,这对光子几乎就从靶中π介子的地位飞出。因此,不能直接量到中性π介子;它们的产生特性(例如能谱和角分布),只能通过测量衰变所生的光子对来研究。通常从光子角分布可推出中性π分子角分布;但研究中性π介子的能谱则是很困难的。 过去研究中性π介子能谱的方法,一种是从单个γ线的能谱定出π~0能谱。但在推算时,由于对γ能谱取微分的处理方法,引起很大的不确定性。另一种是从光子对的角关     

关于中微子质量的新观念

1.引言 1930年,泡利(Pauli)为了解释衰变过程中的“能量失踪”现象,最先假设存在着一种中性粒子──中微子(neutrino).衰变是原子核领域中的一个普遍现象.按照泡利的假设,实际上氚核的衰变过程是: H3—→He3 e- v。其中v.是一个反中微子.以这个假设为基础,就容易解释产衰变中电子的连续能谱──居里标绘图.当 H3 衰变为 He3时,释放出的能量在电子和反中微子二者之间分配.有时电子几乎不具有动能,而反中微子差不多集中了可得到的全部能量,有时反中微子能量很小,而电子的能量却十分接近居里标绘图中可能最大的能值. 几年之后,费米(Fermi)系…     

国外物理科普杂志精文提要

 六年前,加拿大圭尔夫大学的辛普森报告其在氚的β衰变实验中找到了质量为17keV的中微子,这个质量为电子的1/30,大大高于其他人在氚衰变电子能谱末端测得的非零中微子质量值.但辛氏的实验结果很快受到一批新实验的否定,只给人们留下了怀疑.然而最近几个月来,这一问题又一次成了物理学家们的热门话题.全世界共有五个核β衰变新实验获得了结果.     

吴健雄物理奖介绍

吴健雄教授是当代杰出的物理学家,她曾多次回国,对国内物理学的发展,特别是青年人才的成长十分关切.她是一位深受我国物理学界尊敬和爱戴的世界著名物理学家. 吴健雄教授于1912年生于江苏省太仑县,1934年毕业于中央大学,1936年赴美留学,1940年获博士学位.她长期从事核物理学工作.1956年用60CO做了一个难度极大的实验,证实了李政道、杨振宁提出的“在弱相互作用下宇称可能不守恒’”的假说.吴健雄教授对β衰变的一系列实验工作,特别是1963年证明的核β衰变中矢量流守恒定律,在物理学史上第一次由实验证实了电磁相互作用与弱相互作用有密切关…     

23Al的β+延发质子测量

利用ＴＯＦ－ Ｅ和０°注入探测器的方法,鉴别并测量了２３Ａｌβ＋延发质子衰变能谱,通过精密脉冲发生器和计数器测得２３Ａｌ的半衰期 Ｔ１／２＝（４７６±４５）ｍｓ．实验中重现了能量为０．２１６,０．２７８,０．４３８,０．４７９ＭｅＶ的低能衰变质子．另外,还观察到了一个新的β＋延发衰变能级 Ｅｘ＝ ８．９１６ＭｅＶ,并给出了它们的相对强度．     

等待点N=82附近核素β~-衰变寿命的研究

利用提出的远离稳定线附近的原子核β-衰变寿命的指数规律理论计算公式,对N=82附近快中子过程中等待点核素的β-衰变寿命进行了理论计算,比较了所获得的计算结果与最新的理论结果和实验结果并加以讨论.研究表明,相对于理论复杂和计算时间长的微观理论计算而言,利用考虑壳效应的远离稳定线的原子核β-衰变寿命指数规律理论计算公式能较快且准确地得出快中子俘获过程(R过程)等待点核素的β-衰变寿命.这能为R过程核素合成网络计算研究提供有效可靠的重要物理输入,并对今后天体中核素的合成研究具有重要意义.     

不稳定原子核β衰变强度的实验测量方法

原子核的β衰变是指原子核放射出β粒子或俘获电子而进行的转变。对β衰变强度S_β(E)的精确测量，对探索不稳定原子核的结构、揭秘恒星核合成过程、验证β衰变理论等方面均存在着重要意义。实验上，为了测量β衰变强度，一种方法是利用β-γ符合测量或者全吸收谱仪对β衰变产物进行直接测量，这种方法可以给出子核在Q_β窗口内的衰变信息。另一种方法是利用在中等能区(100~400 MeV/u)进行的电荷交换反应，如(p,n)或(3He,t)，通过微分截面的高精度测量获得子核的β衰变强度，这种方法可以用于研究子核在Q_β窗外的衰变强度，但是对束流强度有较高的要求，尚无法系统研究产额较低的不稳定原子核。有鉴于此，本文提出对不稳定核素的电荷交换反应总截面进行系统测量，结合核反应理论，这种方法有望约束不稳定核素在质子发射阈下的Gamow-Teller跃迁的总强度。最后简要介绍了已开展和计划开展的工作。