放射性衰变规律的理论和实际应用

自天然放射性被发现以来，人们通过实验总结出了放射性衰变的规律，这个规律不仅对α衰变和β衰变的原子核适用，此外，对于处于激发态的核向基态或低激发能态的γ跃迁也适用，放射性衰变规律是一个普适的基本规律，和牛顿第二定律一样，是实验规律。     

核衰变统计规律实验定标器的研制与测试

结合基于光电倍增管的辐射探测器,采用数字电位器替代传统的调节方式,研制了用于大学核物理实验的定标器,降低了学生实验中仪器的故障率.以S r90为放射源,使用该定标器进行核衰变统计规律实验,通过控制单次探测辐射粒子的数目,分别验证了放射性原子核衰变过程中的泊松分布和高斯分布统计规律.该实验可以加深学生对原子核物理知识的理...     

化学环境能否影响核的性质

日本Tohoku大学和国立横滨大学的科学家们在Ohtsuki博士的领导下进行了一项新的实验，他们将铍-7原子核安置在碳-60分子内，这时铍-7核的衰变寿命会发生1％的改变．这是一个由于化学环境的改变而引起核衰变寿命显著变化的结果．过去也作过类似的研究，但最好的结果是使核衰变寿命改变了0．15％．所以新实验显然给出了核衰变寿命的最大的改变．     

Pb附近奇A核同质异能态半衰期的简单规律

对Pb附近Z=78—82奇A核同质异能态IT衰变（或称为同质异能跃迁包括γ跃迁和内转换）的实验数据进行了系统的分析, 发现了奇A核同质异能态IT衰变半衰期的一个简单的规律:同位素链上角动量和宇称相同的同质异能态, 半衰期的对数随质量数之间符合二次曲线关系。 这说明了IT衰变的半衰期和质量数A之间有着一个指数关系。 对这一段同质异能态衰变中跃迁多极性的分析可让人们对有关物理性质有更清楚的认识。 对发现的简单规律也给出了可能的物理解释。     

暗物质或因中子衰变露出马脚

正中子约在14.5 min内衰变,但其确切寿命仍有争议,原因是两类中子衰变实验给出了相互矛盾的测量结果。这一差异可能源于某些未知的实验系统误差,但也可能是因为中子会衰变成看不见的暗物质粒     

云计算用于G-M计数器实验的数据处理

基于云计算原理，用Python及Flask设计了一个辅助G-M计数器及放射性衰变统计规律实验数据处理的程序，可不受地域及设备的限制快速实现数据计算、G-M计数管坪曲线和放射性衰变统计规律绘图等功能.     

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。     

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...     

CT教学实验仪的设计与实现

介绍研制成功的CT教学实验仪的设计思想和总体结构,详细地讨论图像重建原理和算法以及电子学测量系统,CT教学实验仪有助于学生了解CT的基本原理,并通过实验可使学生了解物理学中的核衰变,吸收定律,γ射线能谱,电子学测量,计算物理以及计算机控制方面的知识。     

基于手机的随机误差统计规律实验数据处理方法

大学物理教学中包含的随机误差统计规律实验项目要涉及大量的数据处理,本文介绍了如何基于智能手机的节拍器、秒表以及WPS软件,加快时间测量中随机误差的统计规律实验进程。针对经典的数据处理软件Origin和Excel大多只能够在PC端运行的限制,结合自身的教学实践,利用智能手机中WPS软件,对手动采集的大量时间测量实验数据进行自动处理,快速得到实验结果。学生无需到实验室进行实验,实验效果明显,实验效率显著提升,激发了学生学习兴趣。在移动学习模式广泛应用于教学,且智能手机普及的今天,具有较强的推广价值。     

相对论重离子对撞机上重味衰变电子的测量数据中粲和底成分的分离

重味夸克(即粲和底),尤其是底夸克,具有预期不同于轻夸克的性质,被认为是夸克胶子等离子体的理想探针。然而,很少有对底强子或其衰变的轻子的测量。利用最近相对论重离子对撞机上$\sqrt{s_{\rm NN}}=200\;{\rm{GeV}}$ 的金核-金核碰撞中产生于中心快度下的粲强子和重味衰变电子的测量数据,我们发展了一种数据驱动的方法,用于分离重味衰变电子中粲和底的成分。从粲强子的测量数据出发,通过模拟其半轻子衰变得到粲衰变电子,从而从重味衰变电子中提取出底的成分。初步的结果展示了在最小偏向的金核-金核碰撞中粲和底衰变电子的横动量谱、核修正因子和椭圆流的分布。在中等至较高横动量区,相比于粲衰变电子的核修正因子,底衰变电子的核修正因子受到了较小的压制;在较低至中等横动量区,底衰变电子获得了比粲衰变电子更小的椭圆流。     

中微子质量之谜

中微子有无质量,苏、美科学家的实验结果不一致.为什么? 两年多以前,莫斯科的实验小组宣布中微子的质量至少不低于20eV.他们的结论得到爱沙尼亚科学院塔林实验小组的工作结果的支持[1].氚核(由一个质子和两个中子组成)β衰变为氦-3核(由两个质子和一个中子组成),当一个中子变为质子时,将释放出电子和中微子.莫斯科小组测量电子的能谱,从所得电子能量的极大值计算出中微子能量的极小值.从而得出中微子的质量;而塔林小组是用极灵敏的技术测量氚和氦-3质量之差,这一差值乃是中微子和电子在β衰变过程中所带走的总质量-能量.两个小组的实验结果…     

远离稳定线核研究进展

近几年在对远离核的实验研究中,观测到了理论预言的新衰变模式,如45Fe的双质子衰变,β-缓发裂变;对中子滴线外一些核的存在可能性也进行了较多的实验探索和理论分析;开始了对人们一直关注的中子集团存在可能性的实验探索.远离核谱学和衰变性质研究逐渐深入,通过对一些远离核第一激发态能量的系统比较和许多远离核β衰变Q值的测量,以及核质量的精确测量,发现在远离核区,原有的一些幻数消失,代之产生了一些新的幻数,对其产生原因的理论分析做了简要的综述. Recently the predicted new decay model, for instance two-proton decay and β~(-)delayed fission have been observed in the investigations of the nuclei far from stability line. The existence of the nuclei located beyond the drip-line has already been studied experimentally and theoretically. It has been started to search for the neutron cluster in experiment by using neutron-rich nuclei. The researches of the spectroscopy and decay properties of the nuclei far from stability line are more and deeper, and...     

46.7MeV/u 12C诱发核反应中非稳态产物的布居及核温度的提取

本文报道了在46.7MeV/u ¹²C诱发的核反应实验中,利用测量轻带电粒子关联函数,来研究非稳定核及低激发核的粒子衰变方式的实验结果.在假定统计平衡的条件下提取了有关核温度参量,并研究了不同反应机制及靶核对提取的核温度的影响.     

测量缪子寿命和衰变能谱的简单装置及其蒙特卡洛模拟

文章设计了一套简单的测量缪子平均寿命和衰变能谱的装置.用闪烁体探测器测量缪子衰变事件,探测器的输出信号用一个简单低成本的信号判选电路判选出缪子衰变事件,并触发数字示波器记录缪子衰变的信号.一个自行编写的可视化控制软件可以从这些记录的信号中分析出缪子的平均寿命和衰变能谱.本文还提出了一种用能量损失的朗道分布进行系统能量定标的方法.对探测系统进行了蒙特卡洛模拟,很好重现了实验结果.该套系统中所有的硬件和软件都是对学生完全开放的,非常适合用于教学实验.     

利用α关联衰变链鉴别新同位素_(107)~(265)Bh

主要介绍了合成和鉴别107号元素的新同位素265Bh的实验装置、实验方法以及实验结果.目标核265Bh是由能量为135MeV的26Mg离子轰击243Am靶,通过融合蒸发反应而产生.反应产物首先由He jet系统传输到装有数个探测器对的转轮收集测量系统,然后依靠母子核遗传关系通过观察新同位素和它们已知子核261Db和257Lr之间的α衰变的关联,来实现对新核素的鉴别.实验测得265Bh的α衰变能量为(9.24±0.05)MeV, 半衰期为0.94+0.70-0.31s.从该实验得出的265Bh的α衰变能量和半寿命能够与理论预言一致.     

利用α关联衰变链鉴别新同位素265107Bh

主要介绍了合成和鉴别107号元素的新同位素265Bh的实验装置、实验方法以及实验结果.目标核265Bh是由能量为135MeV的26Mg离子轰击243Am靶,通过融合蒸发反应而产生. 反应产物首先由He-jet系统传输到装有数个探测器对的转轮收集测量系统，然后依靠母子核遗传关系通过观察新同位素和它们已知子核261Db和257Lr之间的a衰变的关联，来实现对新核素的鉴别. 实验测得265Bh的a衰变能量为(9.24±0.05)MeV, 半衰期为0.94＋0.70 -0.31s. 从该实验得出的265Bh的a衰变能量和半寿命能够与理论预言一致.     

单板机能谱仪

本文设计了一个简易能谱仪,该仪器系统由主机、分机和TP—801单板机及有关软件组成。主要用于大学高年级学生及研究生的核物理基础实验,也可用于农学、医学、地质矿山等专业的射线测量分析。由单板机控制自动完成数据采集、处理、示波器显示数据曲线、x—y函数仪描绘实验曲线、微型打印机打印数据等功能,是一种经济实用的核物理实验仪器。     

稀土区近滴线的β缓发质子衰变

简要回顾了自20世纪70年代以来实验研究稀土区β缓发质子衰变的历史. 综合报道了在过去10年内中科院近物所实验研究稀土区近滴线核的β缓发质子衰变的进展, 主要包括首次观测沿奇Z质子滴线的9种新核素的β缓发质子衰变以及rp-过程中两种等待点核的衰变新数据, 并将这些结果与不同的核模型理论计算进行了比较和讨论. 最后对今后的工作进行了初步展望.     

充气反冲核谱仪焦平面探测阵列的GEANT4模拟

充气反冲核谱仪(SHANS)是目前国内合成缺中子锕系新核素、研究重核素a衰变性质的重要实验装置.为进一步提高焦平面探测阵列对重核素a衰变粒子和射线的探测效率,计划对现有探测装置进行升级.本文的主要工作是采用基于蒙特卡罗方法的GEANT4软件对现有的谱仪探测器阵列进行模拟,并与实验测量数据进行比较,以验证程序的准确性.结...