钍阴离子中低能 $^{229m}$Th 同质异能态的内转换

研究了钍阴离子（Th$^-$）中异常低布局核同质异能态 $^{229m}$Th$(3/2^+,8.28 \pm 0.17$ eV) 通过内转换（IC）通道的衰变过程。我们表明，核同质异能态在 Th$^-$ 的 $6d_{3/2}^37s_{1/2}^2$ 基态和 $6d_{3/2}^2 7s_{1/2}^2 7p_{1/2}^1$ 激发态中的半衰期约为 Th 原子 $6d_{3/2}^2 7s_{1/2}^2$ 基态中的 1.5 倍和 1.1 倍。尽管可通过额外的 $6d_{3/2}$ 或 $7p_{1/2}$ 电子发生衰变，阴离子中的 IC 概率却下降了。这一反直觉结果是以下原因所致：a）由于额外电子的加入导致其扩散性增加，核附近的 $6d_{3/2}$ 和 $7s_{1/2}$ 波函数振幅减小；b）IC 概率中由于运动学因子的相互补偿，该因子依赖于连续谱中转换电子的能量如 $E_c^{-1/2}$，而电子波函数振幅随 $E_c^{1/4}$ 增长。