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激光操控核同质异能素:机制与前景

核实验 2022-06-28 v1 等离子体物理

摘要

自核同质异能素首次被引入以来已逾百年,其类比化学同质异能素用以描述长寿命的激发核态。1921年,Otto Hahn发现了第一个核同质异能素 234m^{234m}Pa。此后,人们逐步认识到存在不同类型的核同质异能素,包括自旋同质异能素、K同质异能素、高年级数同质异能素以及“形状与裂变”同质异能素。当跃迁的自旋变化 ΔI\Delta I 非常大时,出现自旋同质异能素。ΔI\Delta I 越大,电磁跃迁速率越低,半衰期越长。K同质异能素的存在是由于K的显著变化,其中K是总角动量在对称轴上的投影。高年级数同质异能素源于半幻数核附近保持年级数守恒的跃迁中极小的跃迁概率,其中年级数对应于未配对核子数,是一个相当纯的量子数。对于所谓的形状同质异能素,衰变跃迁的抑制来自相关的形状变化。这是由于原子核被困在其形变形状的亚稳态极小值中,难以衰变回基态。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.12723,
  title  = {Manipulation of Nuclear Isomers with Lasers: Mechanisms and Prospects},
  author = {Zhiguo Ma and Changbo Fu and Wanbing He and Yugang Ma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.12723},
  year   = {2022}
}