同质异能素tongzhi yinengsu

处于较长寿命激发态的核素。也即Z和A都相同而能量状态不同的同位素核。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59千电子伏(keV)，半衰期为10.5 min。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。如下图为11⁵⁴⁹In和115 49In的衰变图，由图中可知，115 49In^*既可能放射γ射线又可能放射β射线。有些同质异能素，本身并不是α(或β)衰变的产物，而是用非弹性碰撞方法使稳定同位素激发而得到的，那么这种原子核就只能发生γ衰变。又因为同质异能素的角动量和相应的基态核素的角动量之差△I较大，能量之差△E一般较小，而γ跃迁概率随△I的增加和△E的减小而急剧地下降，因而同质异能素向相应基态核素的γ跃迁概率较小，半衰期较长。

实验表明中子数N或质子数Z略小于幻数50、82、126等且A为奇数的原子核中存在较多的同质异能跃迁，这个区域叫同质异能素岛，原子核的壳层理论解释了上述现象，奇A核的基态自旋由最后奇核子的状态所决定。与此类似奇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，大于或等于h/2π(h为普朗克常数)，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。会出现同基态角动量相差很大，能量却相差很小的情况，从而γ跃迁的概率较小，寿命较长。