无中微子双贝塔衰变实验发展沿革与未来展望

无中微子双贝塔衰变是一种重要的超出标准模型的新物理。在数十年理论和实验的发展与探索的基础上,人们对其可能的物理机制以及实验的技术需求已有较为深刻的理解。国际上有多个实验组通过不同的探测器技术尝试寻找无中微子双贝塔衰变事件,并对半衰期下限给出了10²⁶年量级的限制。目前各实验组正在积极进行下一代实验装置的预研和建设,致力于将半衰期灵敏度提高到10²⁷年以上。中国正依托锦屏地下实验室国际领先的实验环境,开发多个不同路线的探测技术。文章将概述国际上主要的大型无中微子双贝塔衰变实验的现状,并展示在锦屏地下实验室中探索这一前沿物理领域的前景以及基于不同探测器技术的实验方案。     

基于短半衰期核素的γ谱燃耗测量方法

提出了一种基于短半衰期核素平衡浓度求解燃耗的谱法。该方法通过将待测燃料在恒定中子通量条件下辐照一段时间,使得短半衰期标识核素建立浓度平衡,并基于核素平衡浓度与燃料中剩余235U含量之间的关系求解得到燃耗值。理论模拟结果与LR-0实验堆上的燃料辐照实验均表明,当燃料经过短期辐照后,短半衰期标识核素88Kr,92Sr能在谱中出现明显可分辨的特征峰,从而证实了88Kr,92Sr作为燃耗测量的标识核素的可行性。模拟了不同实验条件下测量富集度为20%的乏燃料的燃耗情况,实验表明标识核素88Kr,92Sr与其相应的干扰核素的特征峰在相应能量段均可分辨出来,且谱的测量宜选在乏燃料卸料冷却11 h内进行。最后通过88Kr,92Sr计算获得了与理论值相吻合的燃耗值。相比于其他方法,该方法测量燃耗不受辐照历史、燃料富集度、再次辐照前冷却时间的影响。     

Density Dependence of the Beta Decay Width in Astronuclear Matter

By combining the four-fermion interaction theory and the linear σ-ω model, we propose an approach to describethe density dependence of the fi-decay width (the half-life time of the decay) in infinite and charge-neutral nuclearmatter. We find that the half-life time of the β-decay decreases rapidly with the increase of the nuclear matterdensity.     

物理化学中关于n级反应及其半衰期的讨论

相对于积分法和微分法,由半衰期法确定反应级数的方法具有更高的可靠性和普适性。但教科书上由n级反应推导半衰期的过程却较为模糊。本文通过四种不同的方法详细探讨了n级反应及其半衰期的推导过程,有利于学生加深对n级反应及其半衰期推导过程的认识。     

缺中子176Ir核β+/EC衰变研究

在210MeV的束流能量下, 利用重离子熔合蒸发反应¹⁴⁶Nd(³⁵Cl, 5nγ)¹⁷⁶Ir产生具有β⁺/EC衰变性质的核素¹⁷⁶Ir,由氦喷嘴快速带传输系统将反应产物传送到低本底区进行测量. 经过实验数据的离线处理分析,对早先发表的¹⁷⁶Ir衰变γ跃迁进行确认的同时又发现了3个新能级和10条新的γ射线, 丰富了¹⁷⁶Os核的低位激发态能级纲图. 并根据典型γ射线的衰变时间谱建议了¹⁷⁶Ir核的一个长寿命的低自旋同核异能态.     

超铀区缺中子新同位素235Am的合成与鉴别

用35MeV质子轰击同位素靶²³⁸Pu,通过²³⁸Pu(P,4n)²³⁵Am反应,合成了新的缺中子同位素²³⁵Am.利用He-jet及毛细管传输技术收集反应产物,然后用放射化学法除去产物中的裂变碎片并分离出Am活性.根据观测到的²³⁵Pu的衰变Y及NP的特征X射线的生长-衰变行为和X-Y符合测量,肯定了²³⁵Am的首次合成,测得²³⁵Am的半衰期为15±5min.     

新丰中子同位素208Hg

本文报道了新丰中子同位素²⁰⁸Hg的合成、鉴别及半衰期测定.