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1名稱

同質異能素nuclear isomer ,處於較長壽命激發態的核素。isomer一詞來源於希臘文ιsо-(相同)μερоs(部分)。這個詞在化學中最初用來表示氰酸(HOCN)和雷。
通常在核素符號的右上角加寫 m或*標記它。例如60Com(或60Co*)是60Co的一種同質異能素,它的能量為59keV,半衰期為10.5min。大多數同質異能素要發生γ躍遷,少數發生β衰變,個別的可以發生α衰變。

2性質

同質異能素的角動量和相應基態核素的角動量之差ΔI較大,能量之差ΔE一般較小。由於γ 躍遷幾率隨ΔI的增加和ΔE的減小而急劇地下降,因而同質異能素至相應基態核素的γ 躍遷幾率較小,半衰期較長。
實驗發現,同質異能素都分別集中在質子數Z或中子數N等於幻數50、82、126等前面的區域,這叫同質異能素島。利用核殼層模型理論能很好地解釋同質異能素島。根據殼層模型,奇A核的基態自旋由最後奇核子的狀態所決定。類似地可以認為,奇A核的單粒子激發態的自旋由激發態核的奇核子的狀態決定。這樣,只要激發態和基態的奇核子能級的角動量相差很大(≥3媡,媡等於普朗克常數h除以2π),就會出現同質異能素。由核子的自旋-軌道耦合引起的能級劈裂,在ZN等於幻數50、82和126附近特別厲害,以致角動量相差很大的能級在ZN等於幻數 50、82和126前可相鄰地排列在一起。這些區域可出現這樣的激發態,它們同基態的角動量之差很大,能量之差卻很小,從而γ躍遷幾率較小,壽命較長,這是同質異能素島的成因。

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