等待点N=82附近核素β-衰变寿命的研究

陈泽; 张小平; 杨洪应; 郑强; 陈娜娜; 支启军

doi:10.7498/aps.63.162301

摘要

利用提出的远离稳定线附近的原子核β-衰变寿命的指数规律理论计算公式，对N=82附近快中子过程中等待点核素的β-衰变寿命进行了理论计算，比较了所获得的计算结果与最新的理论结果和实验结果并加以讨论. 研究表明，相对于理论复杂和计算时间长的微观理论计算而言，利用考虑壳效应的远离稳定线的原子核β-衰变寿命指数规律理论计算公式能较快且准确地得出快中子俘获过程（R过程）等待点核素的β-衰变寿命. 这能为R过程核素合成网络计算研究提供有效可靠的重要物理输入，并对今后天体中核素的合成研究具有重要意义.

关键词:

Abstract

Based on the exponential formula of β--decay half-lives for nuclei far from stable line, the half-lives of nuclei around N=82 (R-process waiting point nuclei) are calculated. The results are compared with recent theoretical and experimental data. It is shown that compared with the complicated and time-consuming microscopic calculation, the exponential formula including the shell effect can give the results of β--decay half-lives for R-process waiting point nuclei quicker and better. The results can be used as reliable inputs for the network calculation for nuclei synthesis in cosmos.

Keywords:

作者及机构信息

1.
贵州师范大学物理与电子科学学院, 贵阳 550001;

2.
南京大学物理学院, 南京 210008;

3.
澳门科技大学太空科学研究所, 澳门 519020;

4.
贵州师范大学天文研究与教育中心, 贵阳 550001;

5.
贵州师范大学数学与计算机科学学院, 贵阳 550001

基金项目: 国家自然科学基金（批准号：11105079，11165006，11365006）、贵州省国际科技合作计划（批准号：20117026）、贵州省优秀青年科技人才培养计划（批准号：2011-29）、贵州省留学人员科技活动计划（批准号：2013-03）、澳门科技发展基金（批准号：068-2011A）和贵州师范大学自然科学类学生科研基金重点项目资助的课题.

Authors and contacts

1.
School of Physics and Electronic Sciences, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China;

2.
School of Physics, Nanjing University, Nanjing 210008, China;

3.
Space Science Institute, Macau University of Science and Technology, Macau 519020, China;

4.
Center for Astronomy Research and Education, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China;

5.
School of Mathematics and Computer Science, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11105079, 11165006, 11365006), the International Science and Technology Cooperation Program of Guizhou Province, China (Grant No. 20117026), the Training Program for Excellent Young Talents in Science and Technology of Guizhou Province, China (Grant No. 2011-29), the Scientific Research Program for the Returned Overseas Chinese Scholars of Guizhou Provine, China (Grant No. 2013-03), the Foundation for Development of Science and Technology of Macau, China (Grant No. 068-2011A), and the Key Program of the Student Scientific Research Foundation for Natural Science of Guizhou Normal University, China.

参考文献

[1]	Gao J, Luo Z Q, Liu W W, Li G 2010 Chin. Phys. B 19 099701
[2]	Liu J J, Luo Z Q, Liu H L, Lai X J 2007 Chin. Phys. 16 2671
[3]	Burbidge E M, Burbidge G R, Fowler W A, Hoyle F 1957 Rev. Mod. Phys. 29 547
[4]	Cowan J J, Thielemann F K, Truran J W 1991 Phys. Rep. 208 267
[5]	Kratz K L, Bitouzet J P, Thielemann F K, Moller P, Pfeiffer B 1993 Astrophys. J. 403 216
[6]	Woosley S E, Mathews G J, Wilson J R, Hoffman R D, Meyer B S 1994 Astrophys. J. 433 229
[7]	Wang N, Liu M, Wu X Z 2010 Phys. Rev. C 81 044322
[8]	Pfeiffer B, Kratz K L, Thielemann F K, Walters W B 2001 Nucl. Phys. A 693 282
[9]	Hosmer P T, Schatz H, Aprahamian A, Arndt O, Clement R R, Estrade A, Kratz K L, Liddick S N, Mantica P F, Mueller W F, Montes F, Morton A C, Ouellette M, Pellegrini E, Pfeiffer B, Reeder P, Santi P, Steiner M, Stolz A, Tomlin B E, Walters W B, Wöhr A 2005 Phys. Rev. Lett. 94 112501
[10]	Moller P, Nix J R, Kratz K L 1997 At. Data Nucl. Data Tables 66 131
[11]	Borzov I 2006 Nucl. Phys. A 777 645
[12]	Engel J, Bender M, Dobaczewski J, Nazarewicz W, Surman R 1999 Phys. Rev. C 60 014302
[13]	Ni D D, Ren Z Z, Zhi Q J 2011 Sci. China: Phys. Mech. Astron. 55 2397
[14]	Zhi Q J, Caurier E, Cuenca-García J J, Langanke K, Martínez-Pinedo G, Sieja K 2013 Phys. Rev. C 87 025803
[15]	Zhi Q J, Zheng Q 2011 Acta Phys. Sin. 60 102301 (in Chinese) [支启军, 郑强 2011 60 102301]
[16]	Zhang Y M, Xu F R 2008 Acta Phys. Sin. 57 4826 (in Chinese) [张玉美, 许甫荣 2008 57 4826]
[17]	Zhang J, Wang S F 2010 Acta Phys. Sin. 59 1391 (in Chinese) [张洁, 王少峰 2010 59 1391]
[18]	Zhang X P, Ren Z Z 2006 Phys. Rev. C 73 014305
[19]	Zhang X P, Ren Z Z, Zhi Q J, Zheng Q 2007 J. Phys. G 34 2611
[20]	Zhi Q J 2011 Acta Phys. Sin. 60 052101 (in Chinese) [支启军 2011 60 052101]
[21]	National Nuclear Data Center On-line Retrieval System 2014 Nuclear Structure β-Decay Data (New York: Brookhaven National Laboratory)

施引文献

[1]	Gao J, Luo Z Q, Liu W W, Li G 2010 Chin. Phys. B 19 099701
[2]	Liu J J, Luo Z Q, Liu H L, Lai X J 2007 Chin. Phys. 16 2671
[3]	Burbidge E M, Burbidge G R, Fowler W A, Hoyle F 1957 Rev. Mod. Phys. 29 547
[4]	Cowan J J, Thielemann F K, Truran J W 1991 Phys. Rep. 208 267
[5]	Kratz K L, Bitouzet J P, Thielemann F K, Moller P, Pfeiffer B 1993 Astrophys. J. 403 216
[6]	Woosley S E, Mathews G J, Wilson J R, Hoffman R D, Meyer B S 1994 Astrophys. J. 433 229
[7]	Wang N, Liu M, Wu X Z 2010 Phys. Rev. C 81 044322
[8]	Pfeiffer B, Kratz K L, Thielemann F K, Walters W B 2001 Nucl. Phys. A 693 282
[9]	Hosmer P T, Schatz H, Aprahamian A, Arndt O, Clement R R, Estrade A, Kratz K L, Liddick S N, Mantica P F, Mueller W F, Montes F, Morton A C, Ouellette M, Pellegrini E, Pfeiffer B, Reeder P, Santi P, Steiner M, Stolz A, Tomlin B E, Walters W B, Wöhr A 2005 Phys. Rev. Lett. 94 112501
[10]	Moller P, Nix J R, Kratz K L 1997 At. Data Nucl. Data Tables 66 131
[11]	Borzov I 2006 Nucl. Phys. A 777 645
[12]	Engel J, Bender M, Dobaczewski J, Nazarewicz W, Surman R 1999 Phys. Rev. C 60 014302
[13]	Ni D D, Ren Z Z, Zhi Q J 2011 Sci. China: Phys. Mech. Astron. 55 2397
[14]	Zhi Q J, Caurier E, Cuenca-García J J, Langanke K, Martínez-Pinedo G, Sieja K 2013 Phys. Rev. C 87 025803
[15]	Zhi Q J, Zheng Q 2011 Acta Phys. Sin. 60 102301 (in Chinese) [支启军, 郑强 2011 60 102301]
[16]	Zhang Y M, Xu F R 2008 Acta Phys. Sin. 57 4826 (in Chinese) [张玉美, 许甫荣 2008 57 4826]
[17]	Zhang J, Wang S F 2010 Acta Phys. Sin. 59 1391 (in Chinese) [张洁, 王少峰 2010 59 1391]
[18]	Zhang X P, Ren Z Z 2006 Phys. Rev. C 73 014305
[19]	Zhang X P, Ren Z Z, Zhi Q J, Zheng Q 2007 J. Phys. G 34 2611
[20]	Zhi Q J 2011 Acta Phys. Sin. 60 052101 (in Chinese) [支启军 2011 60 052101]
[21]	National Nuclear Data Center On-line Retrieval System 2014 Nuclear Structure β-Decay Data (New York: Brookhaven National Laboratory)

[1]	夏金戈, 李伟峰, 方基宇, 牛中明. 原子核β衰变寿命经验公式. , 2024, 73(6): 062301. doi: 10.7498/aps.73.20231653
[2]	黄君辉, 李元和, 王健, 李叔伦, 倪海桥, 牛智川, 窦秀明, 孙宝权. 静水压力调谐Ag纳米颗粒散射场下量子点激子寿命. , 2022, 71(24): 247302. doi: 10.7498/aps.71.20221344
[3]	张强强, 胡建勇, 景明勇, 李斌, 秦成兵, 李耀, 肖连团, 贾锁堂. 单光子调制频谱用于量子点荧光寿命动力学的研究. , 2019, 68(1): 017803. doi: 10.7498/aps.68.20181797
[4]	张绍庆, 谢娟, 张小平, 支启军. -衰变中容许跃迁和禁戒跃迁的衰变规律. , 2016, 65(9): 092101. doi: 10.7498/aps.65.092101
[5]	段芳莉, 王光建, 仇和兵. 纳米接触过程中黏着规律的变化. , 2012, 61(4): 046801. doi: 10.7498/aps.61.046801
[6]	李竹, 牛中明, 孙保华, 王宁, 孟杰. WLW 原子核质量模型在r过程研究中的应用. , 2012, 61(7): 072601. doi: 10.7498/aps.61.072601
[7]	刘晓静, 张佰军, 华中, 肖利, 刘兵, 吴义恒, 王清才, 王岩, 张丙新. 关于B0→π－l+ν l衰变过程分支比的计算. , 2011, 60(4): 041301. doi: 10.7498/aps.60.041301
[8]	王文芳, 陈科, 邬静达, 文锦辉, 赖天树. 长寿命吸收过程对超快动力学过程测量的影响. , 2011, 60(11): 117802. doi: 10.7498/aps.60.117802
[9]	李明杰, 吴晔, 刘维清, 肖井华. 手机短信息传播过程和短信息寿命研究. , 2009, 58(8): 5251-5258. doi: 10.7498/aps.58.5251
[10]	王向丽, 董晨钟, 桑萃萃. Ne原子的1s光电离及其Auger衰变过程的理论研究. , 2009, 58(8): 5297-5303. doi: 10.7498/aps.58.5297
[11]	吴向尧, 公丕锋, 苏希玉, 刘晓静, 范希会, 王丽, 石宗华, 郭义庆. D→Klv～l衰变过程的研究. , 2006, 55(7): 3375-3379. doi: 10.7498/aps.55.3375
[12]	吴向尧, 尹新国, 郭义庆, 张晓波, 尹建华, 谢远亮. 关于B0→K0π0衰变过程研究. , 2004, 53(4): 1015-1019. doi: 10.7498/aps.53.1015
[13]	袁萍, 刘欣生, 张义军, 颉录有, 董晨钟. 与闪电过程有关的NII离子能级寿命的理论计算. , 2002, 51(11): 2495-2502. doi: 10.7498/aps.51.2495
[14]	谭微思, 谭维翰, 赵东升, 刘仁红. 呈指数衰变驱动场的作用下二能级原子系统的瞬态共振荧光光谱. , 1992, 41(3): 413-427. doi: 10.7498/aps.41.413
[15]	王晓光, 李虓林, 赵佩英, 程希有. 新粒子的电磁衰变过程与层子的性质. , 1977, 26(6): 526-530. doi: 10.7498/aps.26.526
[16]	李虓林, 王稼军, 王晓光. 新粒子J(3095)衰变过程的分析. , 1977, 26(1): 1-8. doi: 10.7498/aps.26.1
[17]	何祚庥, 黄涛. 场流关系和π⁺→e⁺+ν+γ的衰变过程. , 1976, 25(5): 409-414. doi: 10.7498/aps.25.409
[18]	李炳安, 阮同泽. 介子的零点波函数和π_μ2,K_μ2及1^-→e⁺e^-衰变过程. , 1976, 25(4): 331-335. doi: 10.7498/aps.25.331
[19]	朱保如. 不稳定粒子η的衰变分支比R((η→ππγ)/(η→3π)). , 1965, 21(1): 92-102. doi: 10.7498/aps.21.92
[20]	. 超子及K介子衰变的分枝比和平均寿命间的比例. , 1959, 15(2): 63-76. doi: 10.7498/aps.15.63

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