同質異能素

F.索迪於1917年最先提出同質異能素的概念。並採用同重同位素或高級同位素這些名詞。同核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躍遷概率隨ΔI的增加和ΔE的減小而急劇地下降，因而同核異能素至相應基態核素的γ躍遷概率較小，半衰期較長。 ^{[1]  [2]} 

實驗發現，同核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，稱同核異能素島。利用核殼層模型理論能很好地解釋同核異能素島。根據殼層模型，奇A核的基態自旋由“最後一個”奇核子的狀態所決定。類似地可認為，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（≥3ħ，ħ等於普朗克常數h除以2π），就會出現同核異能素。由核子的自旋-軌道耦合引起的能級劈裂，在Z或N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Z或N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躍遷概率較小，壽命較長，這是同核異能素島的成因。 ^[1]