通过测量137Cs 的β 衰变和内转换电子能谱研究其衰变特性

doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.02.016

大学物理 ›› 2017, Vol. 36 ›› Issue (2): 61-65.doi: 10.16854 /j.cnki.1000-0712.2017.02.016

通过测量137Cs 的β 衰变和内转换电子能谱研究其衰变特性

任赞，王选，牛亚洲，李盘根，张泽涛，张高龙

北京航空航天大学物理科学与核能工程学院，北京100191

收稿日期:2015-12-15 修回日期:2016-05-19 出版日期:2017-02-20 发布日期:2017-02-20
通讯作者: 张高龙，E-mail: zgl@ buaa.edu.cn
作者简介: 任赞( 1994—) ，男，河北唐山人，北京航空航天大学2013 级本科生.

Study of decay characteristic by measurement of energy spectrum of β decay and internal conversion electrons of 137Cs

REN Zan，WANG Xuan，NIU Ya-zhou，LI Pan-gen，ZHANG Ze-tao，ZHANG Gao-long

School of Physics and Nuclear Energy Engineering，Beihang University，Beijing 100191，China

Received:2015-12-15 Revised:2016-05-19 Online:2017-02-20 Published:2017-02-20

摘要/Abstract

摘要： 本研究用Si( Li) 漂移探测器测量了137Cs 的β 衰变能谱和内转电子能谱，对β 衰变能谱进行了居里描绘和从内转电子能谱取得了内转换系数.得到β 衰变的最大能量为( 513.11±1.76) keV，与参考值误差为0.17%; 得到内转换系数K/L = 5.712 ±0.217 和M/L= 0.264±0.018，与参考值的误差分别为0.92%和1.54%; 并确定了137Cs 在β 和γ 衰变中的跃迁级次，给出了137 Cs 及其衰变子核137Ba 各能级的自旋和宇称，绘制出了137Cs 的衰变纲图.说明该实验方法是可靠的，可用于实验方面的教学和原子核结构的研究，并为其提供必要的实验数据.

关键词: &beta, 衰变, 内转换电子, 居里描绘, 内转换系数, 衰变纲图

Abstract: The energy spectra of β decay and internal conversion electrons of 137Cs are measured by Si( Li) drift detector. The energy spectrum of β decay is studied by Curie plot and the internal conversion coefficients are obtained from the energy spectrum of internal conversion electron. The obtained maximum energy of β decay for 137Cs is ( 513.11±1.76) keV with an error 0.17% with respect to the reference data and the obtained internal conversion coefficients correspond to K/L = 5.712±0.217 and M/L = 0.264±0.018 with the errors 0.92% and 1. 54% with respect to the reference data，respectively. Then the transition levels of β and γ decays for 137Cs and its decayed daughter nucleus are determined. The spins and parities of 137Cs and its daughter nucleus 137Ba are obtained， then the decay scheme of 137Cs is plotted. As a result，it is indicated that the experimental technology is credible， and can be used for experimental teaching and study of nuclear structure as well as it can provide the necessary experimental data for nuclear structure.

Key words: Beta decay, internal conversion electron, Curie plot, internal conversion coefficient, decay scheme

任赞，王选，牛亚洲，李盘根，张泽涛，张高龙. 通过测量137Cs 的β 衰变和内转换电子能谱研究其衰变特性[J]. 大学物理, 2017, 36(2): 61-65.

REN Zan，WANG Xuan，NIU Ya-zhou，LI Pan-gen，ZHANG Ze-tao，ZHANG Gao-long. Study of decay characteristic by measurement of energy spectrum of β decay and internal conversion electrons of 137Cs[J]. College Physics, 2017, 36(2): 61-65.

[1]	何立, 孙铮, 宁长春, 次仁尼玛. β衰变的历史概述[J]. 大学物理, 2023, 42(3): 20-.
[2]	司大伟, 孙保华. 北航沙河校区土壤中⁴⁰ K、²³⁸ U、²³² Th 相对含量的实验测量[J]. 大学物理, 2021, 40(5): 67-.
[3]	朱芃睿，文杰，姚玉华，刘丽君，康明铭，张志友. 利用β 射线测量镀膜密度[J]. 大学物理, 2017, 36(3): 57-62.
[4]	刘健王殿生张立红刘超卓亓鹏. 引入Mathematica开展原子核物理中α衰变势垒隧穿模型教学的探索[J]. 大学物理, 2017, 36(11): 5-11.
[5]	杨德林. 关于“原子物理学”中两道习题的讨论[J]. 大学物理, 2013, 32(9): 31-31.
[6]	蔡崇贵. 放射性递次衰变系列中长期平衡公式的证明[J]. 大学物理, 2005, 24(8): 44-44.
[7]	程敏熙. 符合测量实验方法研究[J]. 大学物理, 2002, 21(6): 28-28.
[8]	曹肇基. 类比在核物理中的应用[J]. 大学物理, 2001, 20(12): 32-32.
[9]	崔家岭刘树勇. 两种中微子的发现[J]. 大学物理, 2000, 19(3): 35-35.
[10]	潘念东. 激发态的能量宽度[J]. 大学物理, 1997, 16(6): 48-48.
[11]	王蔚东. 放射性递次衰变方程的E因子解法[J]. 大学物理, 1996, 15(8): 16-16.
[12]	潘炜张晓霞. β衰变理论的提出[J]. 大学物理, 1996, 15(3): 38-38.
[13]	雷洁李锦. 放射系衰变纲图的扩充[J]. 大学物理, 1996, 15(10): 19-19.
[14]	陈玉琦刘新纯. 放射系统递次衰变规律的普适解[J]. 大学物理, 1993, 12(12): 22-22.
[15]	谷震槐. 用拉普拉斯变换求放射性原子核递次衰变的规律[J]. 大学物理, 1992, 11(10): 35-35.

通过测量137Cs 的β 衰变和内转换电子能谱研究其衰变特性

Study of decay characteristic by measurement of energy spectrum of β decay and internal conversion electrons of 137Cs

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