本文档介绍了一篇发表于 Chinese Physics C 期刊（2021年，第45卷第3期）的论文，题为“The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties”。该文的作者团队核心成员包括 F.G. Kondev（美国阿贡国家实验室）、M. Wang（王猛）（中国科学院近代物理研究所）以及来自法国、日本、德国等多个顶尖研究机构的科学家（如 W.J. Huang（黄文嘉）， S. Naimi, G. Audi（欧乔治））。这篇论文并非报告一项单一的原创新研究，而是一份对核物理学基础数据进行系统性评估、汇编和推荐的权威工作，属于核数据评估领域。因此，本报告将按照类型b的要求，对其进行介绍。
这篇论文的核心主题是介绍 NUBASE2020 数据库的构建内容、评估政策及其重大意义。NUBASE2020是一个经过同行评审的核物理数据库，它汇编并推荐了所有已知原子核在其基态和长寿命同核异能态（Isomer，半衰期 ≥ 100纳秒）的主要物理性质。这项工作旨在为核物理基础研究和众多应用领域提供一个完整、最新、可靠且可追溯的核数据基础。
NUBASE2020 是一项庞大而系统的核数据评估工程，其主要目标是整合全球范围内所有已发表的实验数据，为每一个已知的核素及其长寿命同核异能态提供一份“官方推荐”的数据清单。该评估库与原子质量评估2020（AME2020）紧密耦合，共同构成了现代核物理学研究的基石。其主要工作可以概括为三大方面：内容的全面覆盖、严谨的评估政策、以及广泛的应用价值。
NUBASE2020评估库的核心在于其提供的推荐值表格（Table I），这些数据涵盖了核物理学最基础的七个属性。
首先，是质量过剩（Mass Excess）。NUBASE2020本身不直接进行质量评估，而是采纳了来自其姊妹项目AME2020的最新推荐值。质量是决定核素稳定性和衰变模式的关键参数，图1（论文中的质量过剩不确定度核素图）直观展示了当前对原子核质量测量精度的全球分布。
其次，是关于同核异能态（Isomers）的全面处理。论文对同核异能态的定义是半衰期大于100纳秒的激发态。这个阈值的选择具有实际意义：它确保包含了能够在现代加速器束流传输和飞行时间谱仪中“存活”并得以探测的短寿命态。在数据表中，同核异能态通过在核素符号后添加‘m’， ‘n’等后缀来标识。其激发能（Excitation Energy）的确定方法分为“内部关系”（如通过γ射线能级纲图拟合）和“外部关系”（如通过核反应Q值、α衰变能差等与质量数据关联）。对于存在争议或未明确发现的同核异能态，评估库使用了‘eu’（存在性不确定）和‘rn’（报告不存在）等标识进行标记，确保数据使用的透明性。
第三，是半衰期（Half-life）。这是核能级最基础的属性之一。评估库统一了时间单位（如采用回归年：1 y = 31556926 s），并对来自不同实验、有时甚至是矛盾的数据进行了复杂的统计分析和取舍。特别是对于超重核等稀有事件的研究，评估者不是简单地平均文献值，而是采用特定方法（如Schmidt方法）结合原始事件的时间信息进行重新分析。图3展示了基态半衰期在整个核素图上的分布。
第四，是自旋和宇称（Spin and Parity）。NUBASE2020在采纳ENSDF（已评核结构数据文件）数据库数据的基础上，做出了一个重要的政策区分：只有基于实验证据的“弱”论据给出的自旋宇称才用括号表示，而基于理论或系统趋势推测的值则不加括号，但标记为‘#’。这一做法使得用户能清晰辨别数据的来源是实验测量还是理论估算。论文还特别强调了近年来激光光谱学等技术在远离稳定线的核素上直接测量自旋的进展，并编制了1062个态（827个基态，235个同核异能态）的测量自旋数据，分别在图4和图5中展示。
第五，是衰变模式及其分支比（Decay Modes and Intensities）。评估库详细规定了衰变模式的表示符号和归一化规则，例如，β+衰变统一代表电子俘获和正电子发射的总和（β+ = ε + e+）。对于β-缓发粒子发射（如缓发中子、缓发质子），其强度定义为相对于主β衰变模式（100%）的百分比，并给出了计算最终残存核数量的公式。图6展示了所有核素基态的主要衰变模式。
第六，对于稳定核素，NUBASE2020提供了同位素丰度（Isotopic Abundance），数据来自最新的权威评估。第七，评估库还包含了每个核素（包括同核异能态）的发现年份信息，这为核科学史研究提供了便利。
为了保证数据的质量和可靠性，NUBASE2020采用了一套严谨、透明且可重复的评估政策。
首先，数据更新有三个主要来源：1）直接从期刊文章（主参考文献）和会议报告、预印本等（次参考文献）中编译和评估数据；2）咨询并酌情采纳相关专题评估（如关于β缓发粒子的评估）的推荐值；3）咨询ENSDF数据库，但并非全盘接受，而是仔细甄别，对过时或错误数据进行再评估。
其次，对于未观测到或数据缺失的核素和属性，评估库引入了邻近核趋势（Trends in Neighboring Nuclei, TNN） 的方法进行估计。所有通过TNN或理论模型估算得出的值（包括质量过剩、激发能、半衰期、自旋宇称等），都会被统一标记为‘#’，以此明确告知用户这些数据的非实验来源。
第三，在数据平均与不确定度处理上，NUBASE2020有严格的流程。评估者假设文献中未明确定义的不确定度为标准偏差（1σ）。当多个独立测量值存在时，使用加权平均。为了判断数据的离散程度，计算归一化卡方值（χn）。根据χn的大小，采取不同的处理策略：χn ≤ 2.5时，采用加权平均及内部不确定度；2.5 < χn ≤ 4时，采用加权平均值但扩大不确定度（外部不确定度）；χn > 4时，则认为各实验不确定度参考价值不大，转而采用算术平均值及其统计不确定度。对于矛盾数据，评估者会尽力查明原因，并可能剔除不可靠数据，相关理由会作为注释加入数据表。
第四，对于文献中常见的非对称不确定度（如 x +a/-b），评估库采用将“两段正态分布”映射为“单一正态分布”的方法进行对称化处理，最终给出一个中位数值m和一个对称的标准偏差σ。这一方法保证了数据在后续统计分析和应用中的数学一致性。
第五，制定了数值修约政策。对大多数数据，推荐值和不确定度会进行适当的修约，但对于一些非常精确的或对可追溯性至关重要的数据（如同位素丰度），则保留原始精度。
NUBASE2020并非一个孤立的数据库，它具有极其广泛和深远的科学及应用价值。
从基础研究角度看，它是现代核结构与核天体物理研究的“基本构件”。无论是进行原子核质量精确测量的实验（需要明确识别所有涉及的能态），还是核结构理论模型的计算与检验，亦或是恒星演化中复杂核合成网络的计算，都需要一个完整、可靠且最新的核性质数据库作为输入。NUBASE2020正满足了这一需求。
该数据库对于全球各大核物理大科学装置上的研究具有直接的支撑作用。论文中列举了FAIR (欧洲)、FRIB (美国)、HIAF (中国)、RIKEN RIBF (日本) 等设施，NUBASE2020可以为这些装置上产生的大量短寿命奇特核素的研究提供快速、可信的鉴定依据和性质参考。
在应用领域，NUBASE2020的价值同样不可或缺。它成为核保障监督、核取证、反应堆工程、废物管理、材料分析、医学诊断与放疗等众多领域的专家们获取可靠核信息的宝贵资源。在这些应用中，对任何可能涉及核素的性质进行准确、快速的查询是解决问题的基础。
此外，NUBASE2020的可追溯性是其另一大亮点。它为每一个推荐值提供了详尽的参考文献信息，甚至包括对ENSDF数据库的修正说明。这使得任何用户都能追溯到原始实验数据，并在必要时进行独立的再评估。这种透明性极大地增强了数据库的可靠性和权威性。
总而言之，NUBASE2020代表了当前核物理基础数据评估的国际最高水平。它通过系统性、批判性地整合全球实验数据，结合严谨的评估政策和创新的数据处理方法（如TNN估算、非对称不确定度对称化等），构建了一个服务于整个核科学及相关应用领域的权威数据库。其与AME2020的深度耦合，确保了核质量与核能级数据的内在一致性，解决了以往数据来源分散、矛盾的问题。
论文在最后展望了未来NUBASE的发展方向，计划纳入更多核性质，如磁矩与电四极矩、电荷半径与同位素位移、与核天体物理应用相关的反应截面等，以更好地服务于更广泛的科学共同体。
因此，这篇论文不仅仅是一份数据发布声明，更是一份关于如何构建和维护一个关键科学基础设施的方法论宣言。NUBASE2020的发布，标志着人类对原子核基本性质的系统认知达到了一个新的高度，并将持续推动核物理基础研究及其交叉应用领域的发展。