Ядерная изомерия

Изомеры - долгоживущие возбужденные состояния атомных ядер. Сочетание высокой мультипольности и малой энергии переходов обуславливает существование состояний с большими периодами полураспада, которые могут составлять годы. У изотопа может быть несколько изомерных уровней. В табл. 1 в качестве примера приведены низколежащие уровни изотопа ¹⁷⁹Hf. В этом изотопе обнаружено два изомерных состояния. Одно с энергией возбуждения 375.03 кэВ
(J^P = 1/2^-) и T_1/2 = 18.67 c, второе с энергией 1105.63 кэВ (J^P = 25/2^-) и T_1/2 = 25.1 дня.

Таблица 1. Низколежащие уровни изотопа ¹⁷⁹Hf

Энергия уровня (кэВ)	J^P	Т_1/2
0.00	9/2+	стаб.
122.79	11/2+	37 пс
214.34	7/2-	1.86 нс
268.42	13/2+	21 пс
337.72	9/2-
375.03	1/2-	18.67 с
420.89	3/2-
438.58	(i5/2)+
476.33	(5/2)-
487.71	(11/2)-
518.32	5/2-	0.2 нс
582.23	(7/2)-
614.12	1/2-	0.50 нс
616.75	7/2-
631.19	(17/2)+

Энергия уровня (кэВ)	J^P	Т_1/2
665.00
679.51	3/2-
681.03	(9/2)
701.05	5/2-
720.61	3/2-	0.3 нс
732.20
742.70	(9/21-
788.18	5/2-
848.26	19/2+
849.19	(7/2)-
860.30
870.24	7/2-
889.10
896.40
912.50

Энергия уровня (кэВ)	J^P	Т_1/2
935.64	(7/2)-
958.60
992.00	(9/2-)
1003.65	5/2+
1024.00
1030.80
1073.56	(7/2.9/2)-
1078.36	(7/2+)
1080.40
1084.62	(21/2)+
1087.80
1096.80
1105.63	25/2-	25.1 д
1105.91	(7/2+)
1120.84	(9/2)+

У изотопа ¹⁷⁸Hf при энергии возбуждения 2446 кэВ имеется изомерное состояние с (J^P = 16⁺) с периодом полураспада 31 год. Изомерные состояния следует ожидать в тех областях N и Z, где близко по энергии расположены оболочечные состояния сильно различающиеся значениями спинов.
Причиной ядерной изомерии может служить также сильное отличие формы ядра в изомерном и основном состояниях.