Hạt nhân 59Ni là hạt nhân chẵn – lẻ, gồm 28 prôton và 31 nơtron, có cấu trúc theo mẫu lớp như sau: prôton: 1s 1p 1p 1d1/22 3/24 1/22 65/22s 1d 1f1/22 3/24 7/28 ; nơtron:
2 4 2 6 2 4 8 3
1/2 3/2 1/2 5/2 1/2 3/2 7/2 3/ 2
1s 1p 1p 1d 2s 1d 1f 2p .
Năm 1968, B. J. Allen và các cộng sự [24] nghiên cứu hạt nhân 59Ni trên máy gia tốc Van de Graaff AAEC 3 MeV, xácđịnh được 15 tia gamma, tính được
hàm lực dịch chuyển gamma ở vùng năng lượng thấp, đồng thời tính spin và
độ chẵn lẻ của các mức này, trong đó khẳng định rằng ở trạng thái cơ bản 59Ni
có spin và độ chẵn lẻ là 3/2-. Đến 1973, xuất hiện rất nhiều công trình nghiên cứu 59Ni, có thể kể đến các công trình nghiên cứu tiêu biểu như: D. M. Van
Patter và các cộng sự [27] nghiên cứu 59Ni từ phân rã - của 59Cu. Trong nghiên cứu này đã đo đạc được 17 tia gamma, sắp xếp được 10 mức năng lượng và các thông tin về spin cũng như độ chẵn lẻ các mức này, đồng thời
khẳng định spin và độ chẵn lẻ của 59Ni ở trạng thái cơ bản là 3/2-; R. P. Singh và các cộng sự [69] đã nghiên cứu xác suất dịch chuyển M1 và E2 của 59Ni bằng phản ứng (n, ). Kết quả nghiên cứu đã xác định được một số xác suất
dịch chuyển ở vùng năng lượng < 2MeV và có so sánh với kết quả tính lý
thuyết mẫu đơn hạt; J. D. Huttonand và các cộng sự [38] nghiên cứu các mức năng lượng thấp (< 2 MeV) của 59Ni bằng máy gia tốc với phản ứng 56Fe(, n)59Ni. Trong công trình này, nhóm tác giả đã công bố được 10 tia gamma và sắp xếp vào sơ đồ mức, đồng thời đã tính spin và độ chẵn lẻ các mức, trong đó có mức cơ bản của 59Ni là 3/2-. M. S. Chowdhury và các cộng sự [47] đã
đo được 190 tia gamma phát ra từ phản ứng 58Ni(d, p)59Ni. Đây là công trình công bố số tia gamma đo được nhiều nhất. Năng lượng gamma mà nhóm nghiên cứu đo được lớn nhất là 7930 keV.
Năm 1976, D. C. S. White và các cộng sự [26] đã đo thời gian sống của các
mức năng lượng thấp của một số hạt nhân. Trong công trình này, bằng phản ứng 59Co(p, n)59Ni, nhóm tác giả đã xác định được thời gian sống của 9 mức năng lượng thấp < 2 MeV. Thời gian sống ngắn nhất là 0,18 ps và dài nhất là 120 ps.
Công bố đầy đủ nhất về năng lượng, mức trung gian, spin và độ chẵn lẻ của
59
Ni phải kể đến là kết quả nghiên cứu của công bố năm 2004, sự kết hợp giữa
hai phòng thí nghiệm hàng đầu về số liệu hạt nhân là Phòng thí nghiệm quốc
gia Oak Ridge và Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos – USA, công trình do S.Raman và các cộng sự [75] nghiên cứu và công bố (có sự tham khảo và sử dụng số liệu của các nghiên cứu trước đó trên nhiều phản ứng hạt nhân
của 59Ni ở trạng thái cơ bản là 3/2-, spin và độ chẵn lẻ của 59Ni ở trạng thái
hợp phần là 1/2+.
Ở trong nước, đã có công trình nghiên cứu về hạt nhân 59Ni [17]. Trong công trình này nhóm nghiên cứu đã đưa ra kết quả nghiên cứu bắt nơtron nhiệt
bằng phản ứng 58Ni(n, 2)59Ni với thời gian đo là 150 giờ. Tuy nhiên, các kết
quả nghiên cứu ở công trình này chỉ dừng lại ở công bố kết quả đo đạc thực
nghiệm và phương pháp đo mà chưa tính toán các đặc trưng lượng tử của các
mức thực nghiệm.
Như vậy, ba hạt nhân 49Ti, 52V và 59Ni là những hạt nhân trung bình, rất thích hợp cho việc nghiên cứu và kiểm chứng lý thuyết về cấu trúc lớp của hạt nhân. Tuy vậy, cho đến hiện nay số liệu thực nghiệm thu được chủ yếu ở vùng năng lượng < 2 MeV. Do đó cần phải có thêm các thực nghiệm để cung cấp số liệu cho thư viện và các đánh giá mới nhằm làm sáng tỏ về mặt cấu trúc và hoàn thiện hơn trong thư viện số liệu.