原子核被激發後，可以在較高的能級上停留一段時間，此時間稱為該能級的壽命。實驗上測到的壽命是激發核（處在激發態的核）能級的平均壽命， 用τ表示。激發核是不穩定核，往往通過γ輻射向低能級或基態躍遷。躍遷幾率λ＝1/τ（見γ躍遷）。實驗上測定τ之後，即可同採用某種核模型波函數計算的λ 比較，從而達到檢驗理論的目的。
測量τ 的方法有間接和直接測測量兩類。間接測量方法如庫侖激發、γ共振、電子非彈性散射、同K系X射線壽命的比較等。直接測量法有延遲符合法、多普勒效應法、阻塞效應法等。
延遲符合法 級聯γ射線的中間態有一定的壽命，可以用測量這兩條γ射線之間的延遲符合時間譜，去確定中間態的壽命；或者是利用加速器的脈沖束流，測量在脈沖束間隔內的延遲時間譜，以求出能級的平均壽命。這兩種方法測量的時間范圍一般在10-3～10-10s（符合技術見符合和反符合系統）。
多普勒效應法 如果核反應A(a，b)B*在薄靶中進行，則生成的激發核B*按動量守恒定律將以速度v(0)在真空中反沖。B*在反沖飛行中放出的γ射線能量E γ和在停止時放出的γ射線能量
之間有多普勒移動，而
， (1)
式中с是真空中的光速，θ是探測方向和B*反沖方向之間的夾角。如圖1所示，當B*飛過一段距離D後， 被阻止器停止，這時發生的γ射線沒有多普勒效應。分別測出不同反沖距離D時有和沒有多普勒效應的兩群不同能量的γ射線強度Is和I0，根據I0/(I0+Is)同D的指數衰減關系
求出
τ。這種方法稱為反沖距離法(RDM)。此法要求所測的
τ值大於
B
*在阻止物質中的特征慢化時間
α[即具有速度
v(0)的
B
*的數目降到為原來的1/e的時間，一般
α≈5×
10
-13s。
如τ﹤α，可用B*在物質中反沖的多普勒移動衰減法(DSAM)測來τ。此時B*的反沖速度 v(t)是時間t的函數，放出的γ射線能量為
。 (2)
求τ的方法有兩種：①當
時，式（2）可以寫成
。Ē
γ是γ 射線的平均能量，
v(0)是初始速度。若
θ
1在和
θ
2角度處分別測量，則可利用
得到
F(
τ)的測量值，式中Δ
E是在兩個角度處測量的γ射線能量移動。另外，在近似情況下由
F(
τ)=
α/(
α+
τ)可得到
F(
τ)的計算值，將二者加以比較，從而得到最佳的
τ。②因反沖速度
v(t)是時間t的函數，其數值從
v(0)衰減到零，所以測量的γ射線能量也在
和
之間有一個分佈。如果能級壽命很短，則在反沖核未停止之前多已衰變， 放出的γ射線能量多接近完全移動時放出的能量
。如果能級壽命很長，則多數反沖核隻有在被阻止後才衰變，放出γ射線的能量多接近
。如圖2可見，能量分佈圖形同核能級壽命
τ有關。因此從
E
γ 的分佈圖形可以決定
τ。
阻塞效應法 晶體點陣上的原子核發生反應形成的復合核放出帶電粒子退激發(圖3)。當B*的反沖速度垂直分量v⊥滿足v⊥τ﹤α時(α為屏蔽半徑)，放出的粒子被阻塞。即角分佈有深的阻塞谷P0。若v⊥τ≥α，則谷變淺為P1。根據谷中粒子數的變化，可以推斷出復合核態的壽命。可測壽命范圍約在10-14～10-18S。
參考書目
A. Z. Schwarzschild and E.K.Warburton， Ann.Rev. Nucl.Sci.，Vol. 18， p.265， 1968.
W.W.Gibson，Ann.Rev.Nucl.Sci.，Vol.25，P.465， 1975.