β衰变对物理学基本规律的两次冲击

 β衰变是一种放射性衰变过程,在此过程中原子核放出一个正（或负）电子,或者吸收一个在轨道上的电子而衰变成另一种原子核。β衰变的研究对原子核物理和粒子物理的发展作出了巨大的贡献。特别应该指出的是,它曾经两次冲击物理学的基本规律:一次是在查德威克发现β射线能量的连续分布以后,尼尔斯·玻尔怀疑在β衰变中能量是否仍然守恒,后来泡利提出中微子假说成功地解释了β连续谱,“挽救”了能量守恒定律;另一次是在1956年,为了解释“θ-t”之谜,李政道和杨振宁提出了在弱作用中宇称不守恒的假说,后来吴健雄等人通过极化⁶⁰Coβ衰变实验证实了李、杨的预言。     

β-衰变中容许跃迁和禁戒跃迁的衰变规律

在考虑容许跃迁和禁戒跃迁的基础上, 对远离β稳定线附近原子核的β^-衰变寿命进行了系统的研究, 发现对于远离β稳定线的原子核的β^-衰变寿命, 其容许跃迁和禁戒跃迁寿命(T_1/2)与母核的质子数和中子数之间存在指数规律. 利用这个规律, 计算了β^-衰变中的容许跃迁和禁戒跃迁(包括一级禁戒跃迁和二级禁戒跃迁)的衰变寿命, 理论计算结果与实验值符合得很好. 在此基础上, 对于一些核素的β^-衰变寿命进行预言, 这对于核物理和天体物理中β^-衰变研究具有重要意义.     

无中微子双β衰变相关的中微子势（英文）

介绍了在双β衰变中的闭合近似下的原子核矩阵元,并在此基础上研究了无中微子双β衰变的中微子势部分及统计性质。分析结果显示,费米型和伽莫夫-泰勒型矩阵元部分贡献了几乎相等的正值,并且费米型部分一般比伽莫夫-泰勒型部分的贡献稍大,而张量部分的贡献虽小但不可忽略,其中有少量矩阵元为负。阐明了无中微子双β衰变的中微子势中费米型、伽莫夫-泰勒型及张量部分大于零矩阵元的关联。该统计结果粗略地揭示了这些组份对原子核矩阵元的贡献。Nuclear matrix element in double beta decay under the closure approximation is outlined, in which neutrino potential for neutrinoless double beta decay is studied with focusing on its statistical property. It is shown from the analysis that Fermi and Gamow-Teller parts provide almost the same positive values with the Fermi part slightly larger than the Gamow-Teller part in general, while the tensor part includes small but non-negligible positive and negative values. Positive correlation of the values between Fermi, Gamow-Teller, and tensor parts has been clarified. The statistics provides a gross view of understanding amplitude of constitutional components of the nuclear matrix element.     

走向统一的自然力弱力和电磁力的统一（Ⅱ）

 β 衰变的研究对揭示弱力的物理本质起了主要的,甚至可以说是决定性的作用。这一讲主要介绍通过β衰变实验和理论研究揭示弱力物理本质的过程：从费米提出β 衰变理论到普适（V-A）费米相互作用的确立。     

利用改进的pn-QRPA模型研究等待点原子核的β衰变性质

r-过程等待点原子核的β衰变半衰期对研究宇宙中重元素起源有重要意义。质子-中子准粒子无规相位近似(pn-QRPA)是研究原子核β衰变的重要理论模型。本工作提出了一个改进的 pn-QRPA 模型,系统研究了满壳附近原子核的 β 衰变性质。与之前的工作相比,改进的模型采用了中子数和质子数依赖的新粒子-粒子和粒子-空穴相互作用形式。本工作首先计算了满壳附近一些已知原子核的 β衰变半衰期和 Gamow-Teller 强度分布,发现理论结果与实验数据符合较好,检验了新模型的可靠性。随后,理论预测了 $N=50$, $N=82$ 和 $N=126$附近未知的等待点原子核的 β衰变半衰期,如124Mo, 126Ru, 128Pd, 186Nd, 188Sm, 192Dy, 194Er, 196Yb, 198Hf等,预测结果与之前的模型相近。这些结果对未来满壳层附近的r-过程物理研究有参考价值。     

双π系统与JPC=1-+的奇特混杂态

基本的守恒定律要求IG(JPC)=1-(1-+)的态和IG(JPC)=0+(1-+)的态都不能衰变到双π系统.文献[17,18]提出的关于可以在双π系统中寻找1-+混杂态的论点是不正确的.     

今日中国物理

 1 北京谱仪开始D_s物理研究据《北京对撞机通讯》报道,目前有关D_s物理测量工作刚刚起步,D_s纯轻子衰变尚未观察到,D_s半轻子衰变与作为参照基准的D_s→（?）π⁺分支比有待精确测定,许多有争议的和未知的D_s轻子道衰变需要进一步研究.北京谱仪D_s的物理目标是:用同理论模型无关的直接测量法,测定D_s⁺→（?）π⁺衰变的绝对分支比;从D_s→ex半轻子衰变的测量,寻找非旁观者胶子过程的贡献:研究D_s→μv,τv纯轻子衰变,测定D_s衰变常数fD_s;有兴趣的D_s强子道衰变的研究.     

Ni27+ 离子Kα和Kβ 型衰变的双电子复合速率系数的计算

用HFR波函数对低密度类氢Ni²⁷⁺等离子体与电子相互作用的KLn和KMn共振激发的双电子复合过程进行了细致的理论计算研究.根据可能的重要辐射衰变通道，分析了Ni²⁷⁺等离子体Kα 型和Kβ 型辐射衰变的双电子复合速率系数随旁观电子主量子数n和轨道角动量量子数l与电子温度的变化行为，计算了Ni²⁷⁺等离子体双电子复合过程的总速率系数.研究结果表明，在低密度条件下，Kα 型和Kβ型辐射衰变的分支双电子复合速率系数与旁观电子主量子数n和轨道角动量量子数l有重要关系，前者的分支速率系数远大于后者. 关键词： 27+离子')" href="#">Ni²⁷⁺离子 Kα型和Kβ型辐射衰变')" href="#">Kα型和Kβ型辐射衰变 双电子复合 速率系数     

双质子辐射衰变

一个国际核物理学家小组首次制得锌-54，经他们确认，锌-54会发生双质子衰变．双质子衰变是一种非常罕见的过程，在此之前人类仅发现过一种同位素会经历这种过程．这一结果有助于人们进一步解秘质子如何在原子核内部结合在一起．     

原子核衰变的模拟实验

原子核衰变的模拟实验伍祥生（湖南师大物理系）在物理教学中，原子核的放射性衰变内容比较抽象，在讲解时，让学生做一个测量水柱高度的减少和它的半衰期的模拟实验，能使该内容变得直观．学生通过观察、操作和测量，容易掌握原子核的放射性衰变的规律．一、模拟实验的原...     

在BEPC/BES上寻找同位旋标量1－+奇特态

在单态和多态耦合两种情况下,讨论了在BEPC/BES(北京正负电子对撞机/北京谱仪)上,通过J/ψ衰变过程J/ψ→V+X,X→a₂+π寻找同位旋标量1^－+奇特态的可能性.结果表明,对于J/ψ的辐射衰变过程和强子衰变过程,这种可能性都是存在的.     

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.     

Ni27+离子Ka和Kβ型衰变的双电子复合速率系数的计算

用HFR波函数对低密度类氢Ni27+等离子体与电子相互作用的KLn和KMn共振激发的双电子复合过程进行了细致的理论计算研究.根据可能的重要辐射衰变通道,分析了Ni27+等离子体Ka型和Kβ型辐射衰变的双电子复合速率系数随旁观电子主量子数n和轨道角动量量子数1与电子温度的变化行为,计算了Ni27+等离子体双电子复合过程的总速率系数.研究结果表明,在低密度条件下,Ka型和Kβ型辐射衰变的分支双电子复合速率系数与旁观电子主量子数n和轨道角动量量子数1有重要关系,前者的分支速率系数远大于后者.     

对电荷不守恒问题的探讨与研究

从对电子衰变的实验测量和 50 0Mev中子和质子弹性散射 ,得到了电荷守恒的微小破坏 ,并简要地评述了电荷守恒定律所遇到的破坏及认识。     

在J/ψ衰变过程J/ψ→ρρπ中寻找1－+奇特态

利用推广的矩分析和双态耦合处理方法,给出了双态耦合情况下J/ψ衰变过程J/ψ→ρρπ的矩表达式,为在J/ψ衰变过程中寻找并确定1^－+奇特态的性质提供了一种可能的途径.     

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．     

β衰变对揭示弱作用本质的贡献(续)

 三、守恒矢量流理论与¹²B和¹²Bβ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^Vβ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+π⁰←→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。     

sd壳层极丰质子核的β延迟衰变谱学

远离β稳定线原子核的结构是当前核物理领域的一个前沿热点。β衰变谱学是研究核结构的重要方法,尤其适用于低产额的滴线核。本文回顾了近年来在RIBLL1装置上开展的sd壳区极丰质子核β延迟衰变谱学的实验研究。该工作获得了15个原子核精确的半衰期、衰变子核的质量、β延迟的质子和双质子发射以及$\gamma $跃迁的能谱、分支比和比较半衰期等数据,并重建了衰变纲图,大大丰富了此区域内质子滴线附近原子核的衰变谱学信息。还介绍了探测器阵列和实验方法,概括了所研究核的衰变性质和半衰期等。特别地,对几个典型核,20Mg和22Si以及26P和27S的衰变性质进行了阐述。此外,对相关话题,如三体力、镜像核衰变不对称性、与银河系中26Al超丰问题相关的热核反应率等问题进行了探讨。     

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.     

质子衰变实验进展

按照粒子物理标准模型理论,重子数是绝对守恒的.而大统一理论(GUTs)明确地否定了重子数的对称性,预言质子会衰变成更轻的次粒子.文章论述了质子衰变的物理概念、基本探测条件和主要实验现状,并在探测方法的探讨和探测技术的改进方面融入了一些想法.目前一般认为质子的寿命为τp>1032年左右.质子衰变的探测,对于新理论模型的验证、宇宙学和粒子物理学的发展具有重要意义.