核素图 —— AME2020 / NUBASE2020
滚轮或 +/− 缩放,拖动平移,点击方格放大并查看该核的全部信息。可搜索如 100Sn 或 Cs-133。线条标出幻数与 N = Z。
💡 这些参数是什么,怎么用?
先选择着色物理量,再输入如 116Sn 并按回车,或直接点击核素。“显示”仅筛选可见方格,不改变数据。
“质量”选择 AME 评估质量(含 # 外推)或理论基态模型。Sₙ/S₂ₙ/Sₚ/S₂ₚ = 0 为模型分离能边界;N = Z 与幻数线是参考线,r/rp 路径为示意。“线宽”只改变绘图。
📈 带误差棒的核素链图
💡 这些参数是什么,怎么用?
“物理量”决定纵轴;“链”固定 Z(同元素)、N(同中子数)或 A = Z + N(同质量数)。点击核素选择对应链。
启用多链后输入链编号范围及横轴范围。横轴可用数据范围、完整模型范围或手动上下限;纵轴可用全部曲线、仅数据或手动范围。误差棒表示不确定度,参与自动缩放时会扩大坐标范围。三角标记表示超出范围的值。
实测质量——实时比较
将自己输入的原子质量与AME2020和理论比较。先试下面两分钟的合成例子。
- 在核素图搜索或点击116Sn。先选择物理量S₂ₙ、同位素链。
- 点击下方“+10 keV合成例子”。它新增一条启用的116Sn,并勾选两种加载系列;保留已有行。
- 使用自己的数据时,将下方完整例子复制到粘贴框、修改后点击“导入(替换工作表)”。勾选要参与计算的每行“使用”。
- 保留AME2020和AME2020+加载数据。先将实验质量筛选设为“全部中心核”,σ上限留空;再试“受加载输入影响的结果”查看变化。
应看到:116Sn ME=−91515.979±1 keV,比AME恰好高10 keV。S₂ₙ重算值在N=66降低10 keV,在N=68增加10 keV。它们是人为练习数值。
可直接复制的例子和示例文件
下面各格式表示同一合成116Sn质量和1 keV不确定度。选择格式后复制完整文字,或放入粘贴框。导入替换工作表,不覆盖已保存表。
各列含义、单位与核态名称
修改质量或不确定度后,链图立即重算。导入CSV/TSV/JSON/TXT表头:nuclide,value,uncertainty,unit,quantity,reference。116Sn为基态;116mSn或116Sn[m]为异能态。支持keV/MeV/u/µu;atomic表示完整原子质量。输入只在浏览器本地;参考核素图仍用AME/模型。未载入的基态质量使用AME,缺失邻核留空。 ME为质量过剩,mass/atomic为完整原子质量,BE为总结合能(keV或MeV,不是每核子)。BE转换采用固定AME2020中子/氢参考值,忽略这些参考常数的不确定度。
数值与σ采用同一单位。ME是质量过剩,BE是总结合能(不是BE/A),mass是完整中性原子质量。σ为正的1σ不确定度,不是百分数。Reference/DOI记录来源。>5σ只提示相对AME差别较大,应核对物理量与单位。“未分辨混合态”默认取消使用。通常保留“最后启用行优先”;只有明确需要近似加权平均时才切换。
输入保留在本页。“保存在本浏览器”只写入当前来源/设备的浏览器存储,不创建项目文件。“保存输入表CSV”生成下载文件,请在浏览器中选择文件夹;也可复制可移植JSON到文件。示例文件均为合成数据。
假定载入行相互独立。加权平均为近似,未提供共同系统误差;并非AME整体调整。
当前没有启用输入:请勾选有效行旁的“使用”。未勾选行或排除的混合态不改变图。
| 启用 | 核素/状态 | 数值 | σ(1个标准差) | 单位 | 输入物理量 | 图例标签 | 文献/DOI 装置/方法/年份/备注 | 行校验/启用ME/新值−AME(keV) |
|---|
更多质量滤波量——公式与所需邻核
在“物理量”或参考核素图颜色菜单选择滤波量。AME2020、输入质量及所选模型使用同一公式。“受影响物理量”窗口列出所有仍依赖输入质量的计算。
四种固定质子–中子算符在每个中心使用显示的固定模板;解释为 ee/oo/奇偶相互作用时需满足相应奇偶条件。原有 δVpn 选项会按 Z、N 奇偶自动选择模板。
斜率采用前向差分 S₂ₙ(N+1) − S₂ₙ(N),质子式类似。Gsym 包含 ½,与提供的 R 可执行权重一致;R 的文字说明漏写此因子。这些是有限差分,不是除以步长后的导数。
缺少所需质量时留空。先消去共享质量项,再计算不确定度和 # 来源;其余实验输入按独立处理。模型不确定度保持未知。含 # 输入的实验点为空心且无阴影带。
Ayet San Andrés et al. (2019) · S₂ₙ · Erratum (2023) · Cakirli et al. (2005) · δVpn
使用说明 · 所选核素的红色圆圈
在参考卡当前选中的核素对应链图点周围画红圈。它只是选择标记,不是误差范围,也不是校准测量。
使用说明 · ● ○# ◆ ◇# ■ □#
每个输入标签的新值与新值 + AME2020同色、不同形状。实心表示所有未抵消的质量输入均为实测;任一新质量或AME质量为外推(#)时用空心。残差在共享项抵消后按同样规则判断。下方可选形状与颜色;连线和误差棒同时作用于两幅图。 新值系列需要至少一个有效的基态输入;没有此输入时,仅绘制AME和已选模型。
使用说明 · 链图的实验质量筛选
“排除 #”要求中心核素的 AME 质量为实测值,而且整个 AME 计算(包括相邻核素)完整、没有外推质量;所绘数值也不能使用 # 质量。New、组合、模型及残差均遵守此规则。“有效输入中心”只选已输入的基态;“受影响结果”还包括使用这些质量的相邻核素结果。σ 上限检查中心质量:AME/模型用 AME,不同 New/组合用有效输入。留空不限制,未知 σ 不通过已设上限。核素图筛选独立。
AME/新值/组合:实心表示没有 # 质量输入;空心表示至少一个 # 输入。理论曲线是模型预测,不使用 #。
使用说明 · + / − / ↔
滚轮或+/−缩放,拖动平移,触屏双指缩放。聚焦图像后方向键平移、+/−缩放、Home恢复所选核素链的完整范围。PNG/PDF保存当前视图;CSV包含全部绘制系列数据。
使用说明 · ● ○ ◆ □
AME2020实测点与#点同为蓝色,#点空心。每个输入标签的“新值”和“新值 + AME2020”同色、不同符号;后者仅显示混合质量公式。模型用虚线;模型范围不是不确定度。
# # = 由系统学外推,与 AME2020/NUBASE2020 一致; AME2020 原表能量使用评价不确定度;未列表、新输入和模型导出量采用独立质量传播(忽略 AME 关联).
使用说明 · Δ
Δ=图中系列−AME2020,共用x轴。共同AME输入相消;独立原始输入误差按平方和合成,忽略其他相关性。模型残差误差棒仅含AME不确定度,模型不确定度未知。
可见点及其质量输入(前300点)
💡 核素图提示——符号、筛选与计算
- Z、N 与 A
- Z 为质子数并决定元素,N 为中子数,A = Z + N 为质量数。向右增加中子,向上增加质子。A 是计数,不是以 u 表示的实测原子质量。
- 质量过剩 ME
- ME = (m_atom − A u)c²,使用基态中性原子质量,表示相对整数质量参考的能量差;负质量过剩不代表负质量。中性 ¹²C 原子定义为 12 u,因此质量过剩为零。1 MeV = 1,000 keV。
- 结合能 B 与 B/A
- 这里采用原子质量约定:B = Z ME(¹H) + N ME(n) − ME(Z,N)。B/A 是每个核子的平均值。该组合包含中性原子的微小电子结合能差;若要解释为精密核结合能,需修正这些差别。
- 质量筛选
- 实验/外推筛选依据质量品质标记,# 表示系统学估算。δm < 1、10 或 100 keV 要求给出的质量标准不确定度低于阈值,且质量不是外推值。不确定度未知与质量缺失是两个独立筛选;空白不能当成零误差。
- 其他筛选
- 稳定、半衰期已知、确认的同核异能态、幻数、奇偶 A、富质子 N < Z 及 N≈Z 选择不同性质。奇偶指整数质子/中子数。可计算 Δ⁽³⁾/Δ⁽⁵⁾ 要求相应邻核数据齐全。低 Q 要求正的 β⁻ 或电子俘获能量低于 1 MeV。激发能的外推标记独立于基态质量标记。
- 核态、半衰期与自旋
- 同核异能态是亚稳核态,并非另一种元素。可搜索列表保留原始核态名称、高阶核态及相对基态的激发能 Eₓ。其他能级与同量异位类似态通过高级筛选查看。T½ 为半衰期,Jπ 为自旋与宇称。质量模型仅预测基态质量,不预测这里的异能态激发能。
- 分离能与滴线
- Sₙ 是移除一个中子的能量,S₂ₙ 对应两个中子;Sₚ、S₂ₚ 类似。负分离能表示发射在能量上可能,但不能由此确定寿命。线条按所选表的约定标出最后束缚项,不是实测连续边界;模型表的边缘可能限制线的位置。
- 衰变 Q 值
- Q 为可用衰变能。使用中性原子质量时,Q(β⁻) = ME(母核) − ME(子核),Q(EC) 也是质量差,Q(α) 再减子核及 ⁴He 的质量过剩。正电子发射还需要 2mₑc²≈1.022 MeV;Q(EC)>0 不保证 β⁺ 发射。
- 壳隙 δ₂ₙ 与 δ₂ₚ
- δ₂ₙ(Z,N) = S₂ₙ(Z,N) − S₂ₙ(Z,N+2),质子形式改用 Z。突变可能提示壳层闭合。幻数线标出 2、8、20、28、50、82、126,并不保证远离稳定线时所有壳层同样强。
- 配对指标 Δ⁽³⁾ 与 Δ⁽⁵⁾
- 它们是奇偶质量交错指标,不是直接测量的微观配对能隙。固定 Z:Δₙ⁽³⁾ = (−1)ᴺ[ME(N+1) − 2ME(N) + ME(N−1)]/2。质量过剩约定下,Δₙ⁽⁵⁾ = −(−1)ᴺ[ME(N+2) − 4ME(N+1) + 6ME(N) − 4ME(N−1) + ME(N−2)]/8。质子形式改用 Z,邻核缺失时结果也缺失。
- 质子–中子指标 δVpn
- 偶偶核采用 δVpn = [B(Z,N) − B(Z,N−2) − B(Z−2,N) + B(Z−2,N−2)]/4,通过结合能差估计平均作用。不同奇偶组合使用不同差分公式,不能把这条曲线当作独立两粒子势。
- 维格纳指标 W
- 本图定义 W(Z,N) = δVpn(Z,N) − [δVpn(Z,N+2) + δVpn(Z,N−2)]/2,保持 Z 不变。它将局部值与相隔两个中子的邻核比较,可突出 N = Z 附近结构。W 的单位是能量;它不是质子数,也不是独立、普适的维格纳能实测值,取决于差分定义与可用质量。
- 质量模型、残差与 β₂
- FRDM1992 于 1995 年发表,FRDM2012 于 2016 年发表;HFB-17、HFB-D1M 是不同模型。ME(AME) − ME(模型)>0 表示评价质量过剩较大。β₂ 是无量纲四极形变参数,其符号在模型约定中区分长椭球/扁椭球。模型不确定度未提供,不等于零;整体均方根误差不能当成逐核误差棒。
- 核素链与不确定度
- 同位素链固定 Z,同中子素链固定 N,同量异位素链固定 A。范围控件选择链及横坐标。误差棒使用标准不确定度,同一质量的重复项先合并并抵消。完整 AME 协方差未提供,对其余不同质量采用对角协方差近似。连线只引导视线;数据缺口不是零值。
- 过程路径、颜色与保存
- r 为快中子俘获,rp 为快质子俘获。橙色、绿色路径是示意,并非适用于所有温度与密度的反应网络计算。EC 为电子俘获,β⁺ 为正电子衰变。保存 PNG/PDF 前可调叠加线宽;PDF 保存相同的高分辨率图像,CSV 保留数值精度,图内不加网站署名。
AME2020 / NUBASE2020 · δVpn · Δ⁽⁵⁾ · FRDM2012