双中微子双$\beta$衰变半衰期的系统规律

伴随两个中微子的核双$\beta$衰变是不稳定原子核天然放射性中一种罕见且重要的过程。本文分析了伴随两个中微子的核双$\beta^{-}$衰变的实验数据，并提出了一种计算该罕见过程半衰期的系统规律。这是首个同时包含库仑势和核结构主导效应的双$\beta$衰变半衰期解析简易公式。该系统规律表明，半衰期的对数与母核到子核基态跃迁的衰变能成反比。计算得到的半衰期与所有已知十一种核的实验数据吻合，平均因子为 3.06。预测了其他可能的伴随两个中微子的双$\beta$衰变候选核的半衰期，这些预测对未来实验具有参考价值。该规律在无需引入任何额外调整的情况下，也被推广至从母核基态到子核第一$0^+$激发态的双$\beta$衰变半衰期计算，计算结果与现有数据吻合极好。部分计算出的半衰期是从母核基态到子核第一$0^+$激发态的双$\beta$衰变半衰期的首批理论结果。此外，还分析并讨论了$\alpha$衰变规律与双$\beta^{-}$衰变规律之间的异同。