同质异能素

 

　　处于较长寿命激发态的核素。通常在核素符号的右上角加写 m或*标记它。例如⁶⁰Co^m(或⁶⁰Co^*)是⁶⁰Co的一种同质异能素,它的能量为59keV,半衰期为10.5min。大多数同质异能素要发生γ跃迁，少数发生β衰变，个别的可以发生α衰变。
　　同质异能素的角动量和相应基态核素的角动量之差ΔI较大,能量之差ΔE一般较小。由于γ 跃迁几率随ΔI的增加和ΔE的减小而急剧地下降，因而同质异能素至相应基态核素的γ 跃迁几率较小，半衰期较长。
　　实验发现,同质异能素都分别集中在质子数Z或中子数N等于幻数50、82、126等前面的区域，这叫同质异能素岛。利用核壳层模型理论能很好地解释同质异能素岛。根据壳层模型,奇A核的基态自旋由最后奇核子的状态所决定。类似地可以认为,奇A核的单粒子激发态的自旋由激发态核的奇核子的状态决定。这样，只要激发态和基态的奇核子能级的角动量相差很大（≥3媡,媡等于普朗克常数h除以2π）,就会出现同质异能素。由核子的自旋－轨道耦合引起的能级劈裂,在Z或N等于幻数50、82和126附近特别厉害，以致角动量相差很大的能级在Z或N等于幻数 50、82和126前可相邻地排列在一起。这些区域可出现这样的激发态，它们同基态的角动量之差很大，能量之差却很小，从而γ跃迁几率较小，寿命较长，这是同质异能素岛的成因。