The Summary of Experimental Results on the Observation of a Gamma Resonance of the Long-Lived Isomer AG-109m
迄今为止，用掺杂$^109$ Cd的银金属制成的γ源进行了11次实验，所获得的数据表明，能量为88.03 keV的$^109m$ Ag穆斯堡尔γ线没有大的展宽，即不存在理论上预测的通过核磁矩的偶极-偶极相互作用使γ线展宽$\sim 10^5$倍于自然宽度的现象。ITEP设计的一种新型仪器--所谓的“引力伽马能谱仪”允许观察$^109m$ Ag伽马共振的形式，结果证明它比众所周知的核素$^57$ Fe窄$\sim 10^8$倍。一些想法进行了讨论，试图解释这种情况。
2010-10-07 nucl-ex
Strongly Enhanced Low Energy Alpha-Particle Decay in Heavy Actinide Nuclei and Long-Lived Superdeformed and Hyperdeformed Isomeric States
相对较低的能量和非常增强的α粒子群已被观察到在各种锕系元素馏分通过二次反应产生的欧洲核子研究中心的W目标已被照射与24-GeV的质子。特别是，在Bk、Es和Lr-No源中分别发现了5.14、5.27和5.53 MeV的α粒子群，其相应的半衰期为3.8（+ -）1.0 y、625（+ -）84 d和26（+ -）7 d。测得的能量比已知的g.s.低几MeV。到g. s.在相应的缺中子锕系元素核中发生α衰变。半衰期是4至7个数量级短于预期的系统学的α粒子衰变在这一地区的核。推导出的蒸发残余物截面在mb区，比预期高出约4个数量级。一个一致的解释的数据给出在长寿命的同质异能态的生产方面的第二和第三井的势能面的母核，衰变到相应的井中的女儿。讨论了第三最小值中的同分异构态实际上是原子核的真实或非常接近真实基态的可能性，以及关于长寿命超重元素产生的后果。
2000-06-28 nucl-ex
Gravitational Gamma Spectrometer for Studying the Gamma Resonance of the Long-Lived Isomer 103mRh
本文介绍了用于研究长寿命同分异构体$^{103m}$ Rh的γ共振的重力γ谱仪的工作原理和结构。这是一种台式装置，通过准直光束中伽马射线的计数率与其相对于水平面的倾斜角度的相关性来测量伽马共振的形式。被认为是这种设备的伽马源的制造方法。
2015-12-29 nucl-ex physics.ins-det
First proton-pair breaking in semi-magic nuclei beyond 132Sn and 208Pb: Configuration of the long-lived isomer of 217Pa
在132 Sn和208 Pb区域中的壳结构之间的密切相似性是众所周知的现象。因此，利用位于Z=50和Z=82壳层间隙上方的高j轨道之间的对应关系，我们讨论了N=82和N=126的全排列态中一个破缺质子对的演化. 30多年前在217 Pa发现了一个长寿命的同质异能态，尽管另外两个实验给出了新的实验结果，但对其主要性质（自旋、宇称、组态）的讨论仍然没有定论。然后，通过与最近在139 La中测得的I^π=17/2^+同质异能态的比较，217 Pa的同质异能态被指定为（π h_{9/2}）^2（π f_{7/2}）^1组态的完全排列态。
2013-05-16 nucl-ex nucl-th
Isomer shift and magnetic moment of the long-lived 1/2$^{+}$ isomer in $^{79}_{30}$Zn$_{49}$: signature of shape coexistence near $^{78}$Ni
在ISOLDE-CERN对$^{79}_{30}$ Zn $_{49}$同位素进行了共线激光光谱分析。证实了具有几百毫秒半衰期的长寿命异构体的存在，并测量了$^{79}$ Zn中基态和异构态的核自旋和矩以及异构体位移。从观察到的超精细结构，自旋$I = 9/2$和$I = 1/2$被牢固地分配到基态和同质异能态。磁矩$μ$（$^{79}$ Zn）= $-$ 1.1866（10）$μ_{\rm{N}}$，证实了自旋宇称$9/2^{+}$具有$νg_{9/2}^{-1}$壳模型组态，与大尺度壳模型理论的预测非常一致。磁矩$μ$（$^{79m}$ Zn）= $-$ 1.0180（12）$μ_{\rm{N}}$支持同分异构体的正宇称，其波函数由穿过$N = 50$壳层间隙的2 h-1 p中子激发控制。大的异构体位移揭示了入侵异构体均方电荷半径相对于基态的增大：$δ\langle r^{2}_{c}\rangle^{79,79m}$ = +0.204（6）fm $^{2}$，这是形状共存的第一个证据。
2016-04-12 nucl-ex nucl-th
Discovery of a new long-lived isomer in $^{114}$Rh via Penning-trap mass spectrometry
本研究利用JYFLTRAP彭宁阱质谱仪测量了$^{114}$Rh三个长寿命态的质量，发现了一个新的长寿命同核异能态，并提议了新的自旋宇称分配，结合BSkG3模型理论分析解决了该同位素异常裂变产额的谜题。
2024-12-20 nucl-ex nucl-th
Deformation and its influence on $K$ isomerism in neutron-rich Hf nuclei
我们研究了形变对N=116附近Hf同位素中可能存在的长寿命$K$异构体的影响，使用势能面的构型约束计算。尽管具有减少的形状伸长，多准粒子状态在$^{186,188}$铪保持适度稳健对三轴变形，支持长期预期的异常长寿的异构体的发生。计算结果与现有的实验数据进行了比较。
2011-06-08 nucl-ex nucl-th
Evidence for a long-lived superheavy nucleus with atomic mass number A=292 and atomic number Z=~122 in natural Th
在利用电感耦合等离子体扇形场质谱对天然钍的研究中，发现了超重核存在的证据，该超重核的原子质量数A=292，相对于232 Th的丰度为（1-10）× 10 ^（-12）。测得的质量与原子序数Z=122的同位素或附近元素的质量预测[1，2]相匹配。它的半衰期估计为t1/2 >= 10^8 y，这表明在这种同位素中存在一种长寿命的同分异构态。讨论了它可能属于一类新的长寿命高自旋超形变同质异能态的可能性。[3-6]
2008-04-24 nucl-ex
Study of the long-lived excited state in the neutron deficient nuclides $^{195,197,199}$Po by precision mass measurement
使用ISOLDE-CERN的潘宁阱质谱仪ISOLTRAP对缺中子同位素$^{195}$ Po、$^{197}$ Po中的低自旋$3/2^{(-)}$和高自旋$13/2^{(+)}$态以及$^{199}$ Po中的高自旋$13/2^{(+)}$态进行了直接质量测量。这些测量允许的异构态的激发能的测定所产生的$ν$ i $_{13/2}$轨道在$^{195,197}$ Po。此外，铅，氡，镭同位素在这个区域的异构态的激发能得到的$α$ -衰变链。新的激发能完成了该地区的能量系统学的知识，并首次确认，$13/2^{(+)}$状态保持异构，独立于价中子的数量。
2017-05-09 nucl-ex
Shape polarization in the tin isotopes near $N=60$ from precision $g$-factor measurements on short-lived $11/2^-$ isomers
本研究通过扩展的时间微分扰动角分布技术测量了¹⁰⁹Sn和¹¹¹Sn中11/2⁻同质异能素的g因子，发现其值低于重同位素且偏离预期，并用破缺对称密度泛函理论解释了形状核极化的影响。
2023-10-18 nucl-ex nucl-th
Isomers in 203Tl and core excitations built on a five-nucleon-hole structure
Isomers with three- and five-nucleon-hole configurations have been established in $^{203}$ Tl. These include newly identified levels with a three-nucleon structure: { \it I} $^{π}$ = (15/2 $^{-}$ ) with { \it T} $_{1/2}$ = 7.9(5) ns, and { \it I} $^{π}$ = (35/2 $^{-}$ ) with { \it T} $_{1/2}$ = 4.0(5) ns. In addition, five-quasiparticle states: { \it I} $^{π}$ = (39/2 $^{-}$ ) with { \it T} $_{1/2}$ = 1.9(2) ns, and { \it I} $^{π}$ = (49/2 $^{+}$ ) with { \it T} $_{1/2}$ = 3.4(4) ns have also been established. The previously determined long-lived decay [{ \it T} $_{1/2}$ = 6.6(3) $μ$ s from th…
2021-06-04 nucl-ex
Direct observation of $β$ and $γ$ decay from a high-spin long-lived isomer in $^{187}$Ta
本研究利用多核子转移反应布居$^{187}$Ta中2933 keV高自旋长寿命同核异能素，直接观测其$β$与$γ$衰变，修正半衰期为136(24) s，并结合受阻因子与模型计算确定其五准粒子长椭球组态。
2025-01-06 nucl-ex nucl-th
Spins, Electromagnetic Moments, and Isomers of 107-129Cd
用高分辨激光光谱学研究了镉的富中子同位素，直到N=82壳层闭合。214.5 nm的深紫外激发和放射性束聚束提供了所需的实验灵敏度。首次在127 Cd和129 Cd中观察到长寿命的同分异构体。球壳模型的一个基本特征是明确地证实了线性增加的11/2四极矩。值得注意的是，这种机制被发现远远超出了h11/2壳。
2013-05-08 nucl-ex
High-spin μs isomeric states in 96Ag
在NSCL研究了N = Z +2核96Ag的同质异能衰变和β衰变。首次观察到了由μs异构体去激发产生的级联γ射线跃迁，并发现与先前已知的能量为470和667 keV的两个跃迁相一致。同分异构体的半衰期测定为1.45（7）μs，比以前报道的更精确。第二个，寿命更长的μs异构体的存在，与743 keV的跃迁，也提出了这里。壳模型结果在（p_{3/2} p_{1/2} f_{5/2} g_{9/2}）模型空间内，使用jj44 b相互作用，再现能级能量和同质异能衰变半衰期相当好。
2011-08-30 nucl-ex
Direct determination of the excitation energy of quasi-stable isomer $^{180m}$Ta
$^{180m}$ Ta是一种天然丰富的准稳定核素，也是迄今为止已知的寿命最长的核异构体。除其他外，它对寻找暗物质、开发伽马激光器和天体物理学都有意义。到目前为止，它的激发能还没有被直接测量，而是基于对现有核反应数据的评估。我们用Penning阱质谱计JYFLTRAP高精度地测定了该异构体的激发能。$^{180}$ Ta的基态和同分异构态之间确定的质量差产生$^{180m}$ Ta的激发能为76.79（55）keV。这是激发能的第一次直接测量，并且提供了比先前评估值75.3（14）keV更好的准确度。
2022-05-21 nucl-ex
Existence of long-lived isotopes of a superheavy element in natural Au
在使用电感耦合等离子体扇形场质谱仪对天然金进行的研究中，发现了原子质量数为261和265、相对于金丰度为（1-10）× 10 $^{-10}$的长寿命同位素存在的证据。测得的质量符合对$^{261}$ Rg和$^{265}$ Rg（Z=111）以及附近元素的某些同位素质量的预测。这些同位素属于最近发现的长寿命的高自旋超和超变形异构态类的可能性进行了讨论。
2007-02-25 nucl-ex
Coherent Description for Hitherto Unexplained Radioactivities by Super- and Hyperdeformed Isomeric States
最近发现了具有特殊放射性衰变性质的长寿命高自旋超形变和超形变同质异能态。基于这些新观察到的放射性衰变模式，对自然界中以前无法解释的现象提出了一致的解释。这些是Po晕，低能量增强的4.5 MeV α粒子群，被认为是由于Z = 108的超重元素的同位素，以及巨大的晕。
2003-03-23 nucl-ex nucl-th
Emergence of an island of extreme nuclear isomerism at high excitation near $^{208}$Pb
在$^{205}$ Bi和$^{204}$ Pb中分别建立了TPDMATHABMM = 8（2）ms和TPDMATHABMM = 0.22（2）ms的亚稳态，激发能为$\approx $ 8 MeV，角动量为$\ge $ 22 $\hbar $.这些代表，由多达两个数量级，最长寿命的核状态以上的激发能为7兆电子伏，以往任何时候都确定在核图表。此外，$^{206}$ Bi中10.17 MeV态的半衰期已被确定为0.027（2）ms，这是该高激发态的下一个最高值。这些观测结果表明，在双闭壳层核$^{208}$ Pb附近出现了一个由核激发组态引起的极端核异构岛。这些结果预计将提供有效的相互作用，在目前的大规模壳模型计算的判别测试。
2022-05-19 nucl-ex
Binding energies, charge radii, spins and moments: odd-odd Ag isotopes and discovery of a new isomer
本研究利用PI-ICR技术和共线激光光谱测量了$^{114,116,118,120}$Ag同位素的质量、超精细结构、电磁矩和电荷半径，发现了$^{118}$Ag中的新同核异能态，并明确了长寿命态的能级排序与自旋反转现象。
2024-12-05 nucl-ex physics.atom-ph
Long-sought isomer turns out to be the ground state of $^{76}$Cu
利用JYFLTRAP高精度质量测量确认$^{76}$Cu长期争议的同核异能态，并发现其才是此前误认的基态，影响核结构结论与r过程反应$Q$值。
2024-01-25 nucl-ex
ICP-SFMS search for long-lived naturally-occurring heavy, superheavy and superactinide nuclei compared to AMS experiments
Dellinger等人对大多数未精炼矿石的AMS搜索中获得的阴性结果使他们得出结论，Marinov等人使用ICP-SFMS在化学处理样品中发现的非常重的长寿命物质是人工制品。我们认为，这可能并不奇怪，从小的随机抽样的不均匀的天然矿物的结果将与从大量的矿石中提取的均匀材料中发现的浓度形成对比。我们还指出，在实验不确定性范围内，Dellinger等人看到的质量为296和294的计数组可能是由于长寿命同分异构态的$^{296}$ Rg和$^{294}$ eka-Bi。在这种情况下，Dellinger等人的实验支持Marinov等人的实验。
2011-10-03 nucl-ex
Ultra-short lifetime isomer studies from photonuclear reactions using laser-driven ultra-intense γ-ray
本文提出利用激光驱动超强γ射线在线γ能谱方法测量光核反应产生的超短寿命同核异能素，首次测量了^{115}In(γ, n)^{114m2}In反应截面，并证明该方法可用于研究^{229m}Th等下一代核钟候选核素。
2024-02-23 nucl-ex physics.plasm-ph
Isomeric states of fission fragments explored via Penning trap mass spectrometry at IGISOL
研究使用 JYFLTRAP Penning 阱和相位成像离子回旋共振技术精确测量多种裂变碎片及其同质异能态质量，首次确定部分激发能并与核模型计算比较。
2025-01-09 nucl-ex nucl-th
First direct observation of isomeric decay in neutron-rich odd-odd $^{186}$Ta
研究了与$^{186}$ Ta同分异构态有关的去激发$γ$射线。异构体是在$^{136}$电子束和天然W靶之间的多核子转移反应中产生的，并通过KEK同位素分离系统收集和分离。首次观察到了与同分异构衰变有关的能量为161.1（2）和186.8（1）keV的两个$γ$跃迁。中性原子$^{186 \rm m}$ Ta的异构态半衰期为17（2）s。在与GSI Darmstadt ESR储存环对同质异能态的测量结果比较的基础上，结合奇-奇核中单个粒子轨道角动量的耦合，提出了$^{186 \rm m}$ Ta的衰变方案.
2021-09-25 nucl-ex
Nuclear Isomers at the Extremes of their Properties
该综述聚焦核同核异能素在能量、自旋、半衰期等性质的极端表现，探讨其罕见衰变机制、潜在应用（如核钟）及理论理解的不足。
2024-02-06 nucl-ex nucl-th
Probing Nuclear Excitation by Electron Capture in an Electron Beam Ion Trap with Non-destructive Isomer Detection via Precision Mass Spectrometry
针对NEEC缺乏确凿验证且信号易被背景掩盖的问题，提出在电子束离子阱中产生长寿命同质异能态，并用Penning-trap质谱无损检测，以¹⁸⁹Os论证其可测率与可行性。
2025-01-09 nucl-ex nucl-th
Enrichment of the Superheavy Element Rg in Natural Au
根据天然金中长寿命同位素261 Rg和265 Rg（Z = 111，t（1/2）≥ 10^（8）y）的观测结果，进行了富集99.999%金的实验。将16 mg Au在真空中在1127 ℃的温度下加热两周。C（63 deg. C高于Au的熔点）。采用高分辨电感耦合等离子体-扇形场质谱法（ICP-SFMS）测定了残渣中197 Au和261 Rg的含量。金的残留量为3 × 10 ~（-6）。Rg的回收率为几个百分点。富集溶液中Rg相对于Au的丰度约为2x 10 ^（-6），这是三至四个数量级的富集。结果表明，在63 ℃真空条件下，金基体中的铼蒸发速率随温度的升高而增大。高于Au熔点的C低于Au的C。这个实验加强了我们在陆地材料中对Rg的首次观察。如前所述，我们得出结论，261 Rg中存在长寿命的同质异能态，它可能属于一类新的同质异能态，即高自旋超形变或超形变同质异能态。
2010-11-30 nucl-ex physics.atm-clus
Re-evaluation of the Beck et al. data to constrain the energy of the Th-229 isomer
目前公认的Th-229基态双重态的能量分裂值是在Beck等人的非直接γ谱测量的基础上获得的，物理修订版信函98，142501（2007）。从那时起，许多实验开始直接测量异构体的能量，但没有一个能观察到跃迁。在这里，我们进行了分析，以确定异构体能量和分支比的参数空间是一致的贝克等人。实验。
2017-02-02 nucl-ex
Astrophysical significance of the isomer $^{119m}$Ag demonstrated through direct mass measurement
本研究利用CPT的PI-ICR方法高精度测量$^{119}$Cd、$^{119}$Ag及其同核异能态质量，发现$^{119m}$Ag是会显著影响$^{119}$Ag布居的天体同核异能素。
2025-11-13 nucl-ex
Nucleosynthesis of $^{92}$Nb and the relevance of the low-lying isomer at 135.5 keV
背景资料：由于其半衰期约为3500万年，92Nb被认为是太阳诞生前核合成事件的计时器。早期太阳系中92Nb的丰度可以从陨石数据中推算出来。它必须与理论上对92 Nb产生的估计进行比较，以确定早期太阳系形成之前最后一次核合成事件之间的时间。目的：分析低位短寿命异构体对92 Nb核合成的影响。基态和异构体之间通过所谓的中间态的热耦合影响92 Nb的产生和存活。方法：通过实验了解92 Nb最低中间态的性质。从中间态的寿命和从它的衰变分支，从基态的异构体的过渡率和92 Nb的有效半衰期作为温度的函数计算。结果：异构体与基态之间的耦合较强。这导致在任何爆炸生产情况下92 Nb的核合成中基态和异构体的热化，并且92 Nb几乎100%存活于其基态。然而，强耦合导致92Nb的温度依赖性有效半衰期，这使得92Nb的存活对低至约8keV的温度非常敏感，从而将92Nb至少部分地变成温度计。结论：92 Nb中的低位异构体不会影响爆炸情景中92 Nb的产生。回顾起来，这验证了以前所有没有考虑异构体的研究。然而，在低于10 keV的温度下，有效半衰期的急剧减少可能会影响92 Nb在超新星中合成后的存活，超新星是92 Nb核合成最有可能的天体物理场所。
2016-05-24 nucl-ex nucl-th
Dark Matter Search with the Nuclear Isomer Ta-180m
有令人信服的宇宙学和天体物理学证据表明，暗物质占宇宙能量预算的27%。然而，在直接探测实验中从未观测到暗物质。长期以来最受欢迎的弱相互作用大质量粒子模型在近几十年来取得了巨大的实验努力和稳定的进展。由于迄今为止这些大规模的搜索仍然不成功，因此迫切需要研究更奇特的暗物质模型，这些模型可以用新的方法和更少的科学资源来限制。使用核异构体是这些方法之一。$^{180m}$ Ta是已知最稀有的同位素，具有最长寿命的亚稳态，其部分半衰期极限为10 $^{14}$-10 $^{16}$ yr。我们调查如何强烈相互作用的暗物质和非弹性暗暗物质碰撞$^{180m}$钽，导致其去激发。储存在亚稳态中的能量在跃迁中被释放，这在屏蔽良好的地下实验中成为热化暗物质的特征。我们报告的直接探测实验寻找这些暗物质引起的衰变签名，进一步限制了开放的参数空间。我们还提出了一个间接的地球化学实验，以寻找衰变产物的$^{180m}$钽在钽矿物积累超过10亿年。
2021-11-22 astro-ph.GA nucl-ex
Isomeric states close to doubly magic $^{132}$Sn studied with JYFLTRAP
用双潘宁阱质谱仪JYFLTRAP测量了$^{121}$ Cd、$^{123}$ Cd、$^{125}$ Cd和$^{133}$ Te中的$11/2^-$异构体的质量和激发能，以及$^{129}$ In和$^{131}$ In中的$1/2^-$异构体的质量和激发能。以及对于$^{130}$ Sn和$^{134}$ Sb中的$7^-$异构体。这些Cd和In异构体的第一次直接质量测量揭示了基于β-衰变实验和产生新的信息中子和质子空穴状态接近$^{132}$ Sn。确定了$^{123}$ Cd $^m$的新激发能为144（4）keV。发现与精确已知的$^{121}$ Cd $^m$、$^{130}$ Sn $^m$和$^{134}$ Sb $^m$的激发能有很好的一致性。
2012-06-27 nucl-ex
Results of a direct search using synchrotron radiation for the low-energy $^{229}$Th nuclear isomeric transition
我们报告的$^{229}$ Th（$I^{p} = 3/2^+\leftarrow 5/2^+$）核同质异能跃迁的直接搜索的结果，通过暴露$^{229}$ Th掺杂的LiSrAlF $_6$晶体可调谐真空紫外同步辐射和观察任何产生的荧光。我们还利用现有的核物理数据来建立一系列可能的过渡强度的同质异能跃迁。我们没有发现钍原子在$7.3 {eV}$和$8.8 {eV}$之间跃迁的证据，跃迁寿命为$(1-2){s} \lesssim τ\lesssim (2000-5600){s}$。这一测量排除了大约一半的有利过渡搜索区域，可用于指导未来的搜索。
2015-02-18 nucl-ex physics.atom-ph
Lifetime measurement of the $^{229}$Th nuclear isomer
$^{229}$ Th的第一激发同质异能态在所有已知的激发核态中具有最低的能量。预期的能量是可用今天的激光技术获得的，并且原则上允许原子核的直接光学激光激发。该异构体通过三个通道衰变到其基态（内转换、$γ$衰变和束缚内转换），其强度取决于$^{229m}$ Th的电荷状态。本文报道了中性$^{229m}$ Th的内转换衰变半衰期的测量。已经测量了7个$\pm$ 1 $μ$ s的半衰期，这在理论预测的范围内，并且基于光子衰减通道的$\approx10^4$ s的理论预期寿命，进一步支持$\approx10^9$的内转换系数，从而约束了IC存在下的辐射分支的强度。
2018-01-16 nucl-ex
On an attempt to optically excite the nuclear isomer in Th-229
我们的目标是进行直接光谱的Th-229核异构体，以测量其能量和寿命，并证明光耦合到核。为此，我们开发了Th掺杂的CaF 2晶体，其在预期的异构体波长下是透明的。这种晶体被可调谐的VUV波荡器辐射照射，用于异构体的直接激发。我们在假定的7.8（5）eV的异构体能量周围扫描5 σ区域，并且在30秒和600秒之间的顺序扫描中改变激发时间。由于该晶体具有不可预见的强烈光致发光，该实验仅对0.2至1.1秒之间的辐射异构体寿命敏感。对于这个参数范围，并假设辐射衰变作为主要的去激发通道，我们可以排除在95%的置信水平与7.5和10 eV之间的能量的异构体。
2018-03-25 nucl-ex physics.atom-ph
High precision measurement of the half-life of the 391.6 keV metastable level in 239Pu
稀有事件物理学的材料选择需要高性能的探测器和定制的分析。在这种情况下，一种新的$β$ - $γ$检测系统，包括符合HPGe的液体闪烁体，开发的主要目的是研究超痕量铀，钍和钾的液体样品中的污染。在通过中子活化分析寻找$^{238}\textrm{U}$污染物时，由于活化产物$^{239}\textrm{Np}$衰变为相对长寿命的同分异构态$^{239}\textrm{Pu}$，因此可以对这些事件进行时间选择，从而获得强的背景抑制。研究了$^{239}\textrm{Np}$的$β^-$衰变与$^{239}\textrm{Pu}$同分异构能级在391.6 keV处去激发后的延迟事件之间符合的时间分布，对该能级的半衰期进行了精确测量。391.6 keV $^{239}\textrm{Pu}$能级的半衰期导致$190.2 \pm 0.2$ ns，从而使精度比以前的测量提高约20倍。
2022-03-23 nucl-ex
Decay studies of the long-lived states in $^{186}$Tl
$^{186}$ Tl中长寿命态的衰变光谱已在欧洲核子研究中心的ISOLDE衰变站进行。首次观察到$^{186}$ T1中$α$从低自旋$(2^-)$态的衰变，并测定了$3.4^{+0.5}_{-0.4}$ s的半衰期。基于$α$ -衰变能量，长寿命态的相对位置被固定，其中$(2^-)$态为基态，$7^{(+)}$态为77（56）keV，而$10^{(-)}$态为451（56）keV。扩展了$^{186}$ T1（$10^{(-)}$）态（$T_{1/2} = 3.40(9)$ s）内衰变的能级图，确定了$β$衰变分支$b_β> 5.9(3)\%$的下限.将提取的$10^{(-)}$状态的$γ$衰变的延迟因子与相邻奇-奇铊同位素中的可用数据进行比较，表明$πd_{3/2}$壳在同分异构衰变中的重要性以及$^{184}$ T1和$^{186}$ T1之间的显著结构差异。
2020-08-20 nucl-ex
Observation of the radiative decay of the ${}^{229}\mathrm{Th}$ nuclear clock isomer
本研究在CERN的ISOLDE设施中，通过真空紫外光谱学首次观测到钍-229同核异能素的辐射衰变，测得波长148.71(42) nm、激发能8.338(24) eV，半衰期670(102) s，为核钟设计提供关键数据。
2022-09-21 nucl-ex
Studying Gamow-Teller transitions and the assignment of isomeric and ground states at $N=50$
本研究在 GSI 的 FRS-IC 对 $N=50$ 附近缺中子核素进行精确质量测量，获得了 $^{98}$Cd 的 $Q_\mathrm{EC}$ 值以计算 GT 跃迁强度，并首次确定了 $^{94}$Rh 同核异能态激发能，结合壳模型计算阐明了相关核能级排序与跃迁机制。
2022-09-27 nucl-ex
Laser spectroscopic characterization of the nuclear clock isomer $^{229m}$Th
同位素$^{229}$ Th是唯一已知在几个电子伏特的能量范围内具有激发态$^{229m}$ Th的核，这是原子价层中电子的典型跃迁能，但比普通核激发能低大约四个数量级。这个独特的核系统，这是通过光学方法访问的一些应用程序，已被提出。其中最有希望的似乎是一种高精度的核时钟，它的性能超过了现有的原子计时器。在这里，我们提出的超精细结构的$^{229m}$ Th $^{2+}$的激光光谱调查，产生的基本核性质的值，即磁偶极子和电四极矩以及核电荷半径。经过最近的直接检测这种长期寻找的异构体，我们的结果现在提供了详细的了解其原子核结构，并提出了一种方法，其非破坏性的光学检测。
2018-02-06 nucl-ex
Evidence for a beta-decaying 1/2- isomer in 71Ni
我们报告的调查的人口机制的454-KeV的水平在71铜。这一水平是首次确定在最近的库仑激发测量与放射性核束的71铜。库仑激发过程的选择性以及核结构的考虑将新观察到的状态的可能自旋值限制为Ipi=1/2-。对LISOL分离器β衰变研究中获得的数据集的重新检查显示，这种状态也存在于71 Ni的衰变中，最有可能是由新发现的T1/2=2.34（25）s的1/2 β衰变异构体直接提供的。在本文中，我们研究所提出的方案，通过重新分析β-γ和γ-γ符合β衰变研究在LISOL。
2009-03-11 nucl-ex
Neutron transfer reactions on the ground state and isomeric state of a 130Sn beam
丰中子核~（132）Sn周围的原子核结构由于靠近Z = 50和N = 82的壳层闭合和r过程核合成路径而引起人们的特别兴趣，在有限的激发能分辨率下，利用（d，p）反应研究了~（131）Sn中具有强类单粒子成分的四个态。在Holifield放射性离子束装置上，利用粒子-γ符合谱仪，进行了130 Sn（9 Be，8Be）131 Sn和130 Sn（13 C，12 C）131 Sn单中子转移反应的逆运动学研究。利用伽马射线的能量，单粒子态能量的不确定性已经降低了一个数量级以上。先前的暂定Jpi值已得到确认。在130 Sn束的同质异能素分量上转移后，观察到131 Sn中高自旋态的衰变。改进的能量和确认的自旋宇称的p波状态重要的r-过程导致直接-半直接截面的中子捕获的基态的130锡在30千电子伏，与以前的分析。对中子转移对异构体的影响进行类似的评估需要大量的原子核结构和反应理论投入。在同分异构体上的转移反应的测量很少，这是第一个在132 Sn区域的同分异构体上的测量。
2022-01-21 nucl-ex
A laser excitation scheme for $^{229\text{m}}$Th
直接激光激发$^{229}$ Th中已知的最低核激发态是一个长期的目标。一般认为，达到这一目标将需要大大降低异构体的激发能的不确定性相比，目前采用的值$(7.8\pm 0.5)$ eV。在这里，我们提出了一个直接的激光激发方案的$^{229\text{m}}$ Th，它规避了这一要求。所提出的激发方案利用了现有的激光技术，因此为核激光光谱学铺平了道路。在这个概念中，最近实验观察到的内转换衰变通道的异构态用于探测的异构人口。信号与背景比优于$10^4$和激光扫描的总测量时间少于三天似乎是可以实现的。
2017-09-16 nucl-ex
A VUV detection system for the direct photonic identification of the first excited isomeric state of $^{229}$Th
预期能量为7.6（5）eV，$^{229}$ Th在目前已知的所有核中具有最低的激发核态。能量对应于约160 nm的波长，并且在概念上允许核跃迁的光学激光激发。我们报道了一个真空紫外光学探测系统，该系统是为直接探测$^{229}$ Th的同质异能基态跃迁而设计的。源自$^{233}$ U $α$ -反冲源的$^{229(m)}$ Th离子被收集在微电极上，该微电极被放置在环形抛物柱面镜的焦点中。后者用于平行化可能从$^{229}$ Th的同分异构基态跃迁出现的UV荧光。然后，平行化的光通过第二环形抛物柱面镜聚焦到镜出口后面的CsI涂覆的位置敏感MCP检测器上。为了实现高的信号背景比，需要在MCP检测器上实现小的光斑尺寸。除了广泛的光线跟踪模拟的光学设置，我们提出了一个程序，其对齐，以及使用D $_2$灯，其中焦点尺寸为$\approx$ 100 $μ$ m的测试测量已经实现。假设纯光子衰减，可以实现$\approx$ 7000：1的信号背景比。
2015-11-24 nucl-ex physics.ins-det
Towards a precise determination of the excitation energy of the Thorium nuclear isomer using a magnetic bottle spectrometer
$^{229}$ Th是唯一已知的具有激发态的核，其提供了使用现有激光技术进行直接激光激发的可能性。间接测得其激发能为7.8（5）eV（$\approx$ 160 nm）。同质异能态的能量和寿命使它成为目前唯一适合于核光学钟的候选者，然而，激发能的不确定性仍然太大，不允许在Paul阱中直接激光激发。因此，过去几年的主要目标是改进能量测定。一种可能的方法是测量在$^{229}$ Th中第一异构态的内转换衰变中发射的电子的动能。为此，我们研制了一台磁瓶加电减速场的电子能谱仪。它的设计，以及第一次测试测量，揭示了3%的相对能量分辨率，从而使测量电子的预期动能优于0.1 eV。这对于指定能够驱动$^{229}$ Th中的核时钟跃迁的激光系统来说是足够精确的。
2018-12-13 nucl-ex physics.ins-det
Nuclear excitation of the $^{229}$Th isomer via defect states in doped crystals
当Th核掺杂在CaF $_2$晶体中时，在晶体带隙中出现一组电子缺陷态，否则其将提供对真空紫外辐射的完全透明性。从理论上研究了这些缺陷态与CaF $_2$晶体中8 eV $^{229m}$ Th核异构体的耦合。我们表明，虽然以前被视为一个滋扰，缺陷状态提供了一个起点，通过电子桥机制，涉及受激发射或吸收，使用光学激光核激发。这些过程的速率比使用可用光源的异构态的直接光激发至少大两个数量级。当被反向机制触发时，核异构体群体也可以经历淬灭，从而通过电子壳层导致快速和受控的衰变。这些发现是相关的一个可能的固态核时钟的基础上$^{229m}$ Th同质异能跃迁。
2020-07-20 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex quant-ph
The 76Cu conundrum remains unsolved
本文针对 76Cu 中长寿命同核异能素是否存在的长期争论，给出了更精确的基态与同核异能态半衰期测量结果，发现二者均在 600-700 ms 范围内且无法通过衰变曲线区分，从而重新开启了关于 76Cu 结构的争论。
2025-05-09 nucl-ex
Metastable Nuclear Isomers as Dark Matter Accelerators
非弹性暗物质和强相互作用的暗物质不受直接探测实验的约束，因为它们都需要散射事件将能量从原子核传递到暗物质中，以便产生可观测的效应。我们建议测试这些情况下，通过寻找碰撞去激发亚稳核异构体的暗物质粒子。这些异构体的寿命与对$γ$ -和$β$ -跃迁的强烈抑制有关，通常由核跃迁的角动量的大差异抑制。暗物质的碰撞去激发是可能的，因为重的暗物质粒子可以与核进行动量交换，相当于核尺寸的倒数，从而提升了核跃迁的巨大角动量抑制。这种去激发可以通过寻找衰变异构体的直接效应来观察，或者通过在附近的常规暗物质检测器设置中激发的暗物质状态的再散射或衰变来观察。现有的核异构体来源，如天然存在的$^{180m}$ Ta，在核废料中衰变的铯中产生的$^{137m}$ Ba，来自医疗废物的$^{177m}$ Lu，以及来自能源储存部的$^{178m}$ Hf，可以与当前的暗物质探测器技术相结合，以寻找这类暗物质。
2020-07-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
High-spin states with seniority v=4,4,6 in 119-126Sn
在90 MeV的~（12）C +~（238）U和85 MeV的~（18）O +~（208）Pb两个重离子反应中，~（119）-~（126）Sn核都是以裂变碎片的形式产生的。他们的能级方案是根据欧洲球阵列探测到的伽马射线建立的。高自旋态位于偶数和奇数-A 120- 126 Sn核的长寿命同质异能态之上。此外，根据裂变碎片探测器SAPhIR和Euroball阵列之间的延迟符合，在120，122，124，126 Sn中建立了位于4.5 MeV附近的同质异能态。位于3 MeV以上的激发能的状态归因于几个破碎的中子对占据nu h 11/2轨道。角动量的最大值，在这样一个高j壳，即中占领和三个中子对的破碎，已被确定。这一过程是首次在球形核中观察到的。
2012-05-09 nucl-ex nucl-th
Probing the Linewidth of the 12.4-keV $^{45}$Sc Isomeric Resonance in Solids by Nuclear Forward Scattering
Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Max Planck Institute for Nuclear Physics (MPIK)（马克斯·普朗克核物理研究所）；Helmholtz-Institut Jena（耶拿亥姆霍兹研究所）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung（GSI重离子研究中心）；Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；European X-Ray Free-Electron Laser Facility（欧洲X射线自由电子激光设施）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
本文利用欧洲X射线自由电子激光器研究固态$^{45}$Sc同核异能态共振的线宽与品质因数，确认其寿命并观测到弹性荧光，发现环境展宽至少为$500~Γ_{0}$，为固态核钟发展提供新基准。
2026-10-07 cond-mat.other nucl-ex physics.optics
Search for dark matter induced de-excitation of $^{180}$Ta$\rm ^m$
弱尺度的暗物质粒子在与原子核的碰撞中，可以在不同的核能能级之间进行跃迁。特别是，由于相当大的动量交换，暗物质粒子可以使相对于常规放射性衰变而言寿命极长的核异构体去激发。在本文中，我们利用数据从过去的实验与$^{180}$钽$\rm ^m$搜索$γ$线，将伴随着暗物质诱导的这种异构体的去激发。未观察到高于背景的这种跃迁产生了对$^{180}$ Ta $\rm ^m$的寿命的第一个直接约束，其对抗DM引发的跃迁：$T_{1/2}>1.3\times 10^{14}$ ~a，90\%C. I.利用这一结果，我们推导出新的约束暗物质模型与强相互作用的遗物，非弹性暗物质粒子的模型。现有的约束通过这种独立的新方法得到加强。所得限值也适用于标准模型$γ$-$^{180}$ Ta $\rm ^m$的衰减。
2019-11-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Proton radioactivity in deformed nuclei with microscopic optical potential: A novel angular-dependent emission mechanism in the nanosecond-lived $^{149}$Lu
University of South China（南华大学）；Chongqing University（重庆大学）；The University of Tokyo（东京大学）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences（理化学研究所交叉理论数学科学中心）
结合微观光学势与WKB穿透概率及谐振子启发的新方案，预测了$^{149}$Lu中质子发射的小角度禁区现象，理论半衰期与实验吻合，并扩展至其他同位素。
2026-05-29 nucl-ex nucl-th
Excitation and probing of low-energy nuclear states at high-energy storage rings
本文提出利用高能储存环中的相对论性$^{229}$Th离子和可见光波段高功率激光，通过直接共振、核态混合及电偶极跃迁等机制高效激发同质异能态，并给出高精度探测方案，为核钟研究提供新途径。
2023-07-04 nucl-ex nucl-th physics.acc-ph
