远离β稳定线的奇异核结构及性质一直以来都是人们的研究热点。随着放射性核束物理的发展，使得对非常远离β稳定线奇异核的实验研究成为可能。远离β稳定线的丰中子弱束缚核通常都可以发生β-衰变，由于其β衰变能一般比较大，其中一些原子核可以发生β缓发中子发射和β缓发α粒子发射，因此β衰变是研究这些丰中子弱束缚核核结构的一种很好的手段。通过测量β衰变半衰期、缓发中子能量和γ分支比等信息，可以得到母核基态及子核非束缚态能级等丰富的核结构信息，极大地加深科研工作者对远离β稳定线丰中子弱束缚核性质的了解，这对于检验和改进现有的核结构理论特别是壳模型具有重要意义。　　上世纪70年代后实验发现远离β稳定线的A～32，N～20丰中子原子核具有某些反常的性质，如大形变、大的B(E2)和小的E(21+)等。幻数N=20在此区域消失，新幻数N=16产生，这个颠覆传统幻数核性质的核区被称之为“反转岛”。因其反常的性质，近年来“反转岛”核区原子核吸引了大量实验与理论工作者的关注。近来的实验研究发现这个区域不只局限于Z=10～12，N=20～22的几个核素，而是在往外扩展，因此寻找“反转岛”核区的边界也就成为目前的研究热点。为开展远离稳定线原子核的β衰变实验研究，本工作研制了一套新的粒子注入和β探测装置，并利用这套设备对“反转岛”过渡区丰中子核进行了β衰变研究。　　本工作所研制的这套探测装置具有能量覆盖范围大、能量分辨好和工作稳定等特点。利用这套探测装置，2011年4月在中国科学院近代物理研究所RIBLL1上本工作对于“反转岛”过渡区丰中子核的β衰变实验进行了研究。利用HIRFL重离子加速器产生的68.9MeV/u的40Ar束流来轰击981um厚的9Be靶，发生弹核碎裂反应从而产生质量数30附近的丰中子核素。次级束流经由RIBLL1束流线分离、提纯，最终沉积到双面硅微条DSSD中，DSSD探测器同时测量了β衰变放出的电子。借助DSSD的关联信息，可以精确给出衰变母核和β电子之间的时间关系和位置关系。这样在束实验时就可以在连续束工作模式下对衰变出射β电子进行准确的归属判定，大大减少了衰变谱的本底，确保了实验数据的精度。实验中本工作利用CLOVER探测器测量了伴随β衰变发射的γ射线。根据实验得到的“反转岛”核区附近30,29Na，32,31,30Mg，34,33,32Al等核素的衰变谱，通过拟合得到了相应核素的半衰期，与已有的文献值进行了比较，符合得很好。在束实验结果显示这套探测装置为核物理实验工作者在极低流强下开展衰变谱学的研究提供了一种可靠的方法。　　在物理分析方面，本文借助OXBASH壳模型程序深入研究A～32，N～20的“反转岛”过渡区丰中子核的β-衰变性质和Al同位素核的能级、基态组态成分，并进行系统性地分析。计算结果表明，OXBASH壳模型程序在一定程度上能够定性地描述丰中子原子核的β衰变和Al同位素核的能级、基态组态成分，但其中还有不完全符合的地方，表明了OXBASH在远离稳定线区域有一定的局限性，在“反转岛”核区更深入的物理分析还需要其他理论程序来支持，同时实验上需要得到更多准确的数据。由于次级束流流强较低，加上Clover探测器立体角较小，本实验中探测到的γ信息较少，未能很好地构建30,29Mg，32,31,30Al，34,33,32Si等核素激发态γ谱学。