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科学家成功合成铹的第14个同位素******
超镄新核素铹-251不仅是近20年来科研人员首次直接合成的铹的新同位素，也是迄今为止合成的中子数N为148的最重同中子异位素。铹-251具有α衰变性，可以发射出两个不同能量的α粒子。
超重元素的合成及其结构研究是当前原子核物理研究的一个重要前沿领域。铹是可供合成并进行研究的一种超镄元素，引起了人们极大的兴趣。
近日，科研人员利用美国阿贡国家实验室充气谱仪（AGFA）成功合成了超镄新核素铹-251。相关成果发表于核物理学领域期刊《物理评论C》。
此次合成铹的新同位素，运用了什么技术方法？合成得到的铹-251，具有什么基本特征？合成的铹-251对于物理、化学等学科的研究来说具有什么意义？针对上述问题，记者采访了这一工作的主要完成人之一，中国科学院近代物理研究所副研究员黄天衡。
不断进行探索，再次合成铹同位素
铹的化学符号为Lr，原子序数为103，是第11个超铀元素，也是最后一个锕系元素。“一般来说，原子序数大于铹的元素被称为超重元素。”黄天衡介绍。
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。同一种元素的同位素在化学元素周期表中占有同一个位置，同位素这个名词也因此而得名。
103号元素由阿伯特·吉奥索等科研人员于1961年首次合成。为纪念著名物理学家欧内斯特·劳伦斯，103号元素被命名为铹。锕系元素是元素周期表ⅢB族中原子序数为89—103的15种化学元素的统称，其中，铹元素在锕系元素中排名最后。
截至目前，科研人员们共合成了铹的14个同位素，质量数分别为251—262、264、266。目前合成的铹的14个同位素中，铹-251至铹-262是在实验中通过熔合反应直接合成的，铹-264和铹-266则是将原子序数更高的核素通过衰变生成的。
目前，铹的化学研究中最常使用的同位素是铹-256和铹-260。科研人员通过化学实验证实铹为镥的较重同系物，具有+3氧化态，可以被归类为元素周期表第七周期中的首个过渡金属元素。由于铹的电子组态与镥并不相同，铹在元素周期表中的位置可能比预期的更具有波动性。在核结构研究方面，受限于合成截面等原因，目前的研究仅集中在铹-255上。然而即使是铹-255，其结构能级的指认目前也还存有争议。
通过熔合反应，形成新的原子核
铹和其他原子序数大于100的超镄元素一样，无法通过中子捕获生成。目前铹只能在重离子加速器中通过熔合反应合成。由于原子核都具有正电荷而会相互排斥，因此，只有当两个原子核的距离足够近的时候，强核力才能克服上述排斥并发生熔合。粒子束需要通过重离子加速器进行加速。在轰击作为靶的原子核时，粒子束的速度必须足够大，以克服原子核之间的排斥力。
“仅仅靠得足够近，还不足以使两个原子核发生熔合。两个原子核更可能会在极短的时间内发生裂变，而非形成单独的原子核。”黄天衡介绍，如果这两个原子核在相互靠近的时候没有发生裂变，而是熔合形成了一个新的原子核，此时新产生的原子核就会处于非常不稳定的激发态。为了达到更稳定的状态，新产生的原子核可能会直接裂变，或放出一些带有激发能量的粒子，从而产生稳定的原子核。
在此次实验中，科研人员利用美国阿贡国家实验室ATLAS直线加速器提供的钛-50束流轰击铊-203靶，通过熔合反应合成了目标核铹-251。这个新的原子核产生后，会和其他反应产物一起被传输到充气谱仪（AGFA）中。在充气谱仪（AGFA）中，铹-251会被电磁分离出来，并注入到半导体探测器中。探测器会对这个新原子核注入的位置、能量和时间进行标记。
“如果这个原子核接下来又发生了一系列衰变，这些衰变的位置、能量和时间将再次被记录下来，直至产生了一个已知的原子核。该原子核可以由其所发生的衰变的特定特征来识别。”黄天衡说。根据这个已知的原子核以及之前所经历的系列连续衰变的过程，科研人员可以鉴别注入探测器的原始产物是什么。
超镄新核素铹-251不仅是近20年来科研人员首次直接合成的铹的新同位素，也是迄今为止合成的中子数N为148的最重同中子异位素（具有相同中子数的核素），还是利用充气谱仪（AGFA）合成的首个新核素。目前的实验结果表明，铹-251具有α衰变性，可以发射出两个不同能量的α粒子。
拓展新的领域，推动超重核理论研究
由于形变，若干决定超重核稳定岛位置的关键轨道能级会降低到质子数Z约等于100、中子数N约等于152核区的费米面附近。对于这一核区的谱学研究可以对现有描述稳定岛的各个理论模型进行严格检验,从而进一步了解超重核稳定岛的相关性质。由于上述原因，对于这一核区的谱学研究是当下探索超重核结构性质的热点课题。
此前的理论模型均无法准确地描述这一核区铹的质子能级演化，相关的实验数据十分有限。“本次实验的初衷为把铹的结构研究进一步拓展到丰质子区，尝试开展系统性的研究。”黄天衡表示。
研究结果表明，形成超重核稳定岛的关键质子能级在铹的丰质子同位素中存在能级反转现象。此外，研究人员还通过推转壳模型下粒子数守恒方法（PNC-CSM）较好地描述了这一现象，并指出了ε_6形变在这一核区的质子能级演化中起到的重要作用。
“此次研究指出了ε_6形变在铹的丰质子核区的质子能级演化中起到的重要的作用，对现有的理论研究提出了新的挑战，将推动超重核领域相关理论研究的发展。”黄天衡说。（记者颉满斌）
春运首日掠影：让温暖和健康“一路同行”******
中新网杭州1月7日电(张煜欢)春运首日，杭州地区首趟加开列车G4835次载着600多位旅客从杭州东站出发，向着终点站贵阳北疾驰而去，2023年浙江的春运大幕正式开启。
“医生，我咳嗽七八天了，要不要去医院检查一下？”“医生，我经常咳痰咳不出来，有没有什么办法？”1月6日，在宁波开往广州的k212/K209次列车上，一场特别的健康科普在车厢中开展。浙江大学医学院附属第一医院呼吸内科主任医师陈水芳为旅客现场普及新冠病毒个人防护知识和感染后的应对方法，解答旅客们的现场咨询。
几年前，全国劳动模范、杭州客运段甬广车队党总支书记陈美芳发起了一个“劳模智囊团”，陈水芳正是70位成员中的一员。自2017年起，智囊团就每年为春运平安路助力，他们是浙江省各行各业的劳模专家，旅客有需要的时候能求助智囊团成员来帮助解决实际困难，多年来他们为无数旅客的春运之路保驾护航。
“今年春运，旅客们关心的莫过于个人防护问题。所以我们请医生专家来给旅客进行健康讲座和现场咨询，让旅客过个舒心年。”陈美芳介绍。
医生向旅客科普健康知识。 周围 摄“乘上这趟火车，我感觉年味回来了，很温暖，健康知识也很贴心。可能这就是久违的春运氛围吧。”来自广东的邓先生说。
在春运路上，杭州客运段的多趟列车贴起了窗花，挂上了串串灯笼，为旅客送去春联和福字。在杭州西开往武汉的G594次列车上，杭州客运段的乘务员们为前来乘车的旅客送上了健康、平安、福字的三个“大礼包”，车厢中不仅有知名律师团队为旅客讲解防诈骗的法律知识咨询讲座，还有急救志愿者开展海姆立克急救法等急救知识的科普。
“平时最怕的就是小孩子吃东西噎到了，今天在高铁上学到了海姆立克急救法，老师还给我们做了示范，我认真地学习了，觉得还是很需要的。”带着孩子出行的旅客夏女士说。
在上海虹桥开往长沙南的G586次列车上，乘务员给乘车的小旅客们送上了一份小礼物——秋梨膏棒棒糖。
“前两年我们没回家过年，今年赶着春运第一天回家，本以为一个人带娃会很慌乱，没想到乘务员还挺有招。孩子为了拥有棒棒糖，一路上都很听话，让我特别省心，这个‘哄娃神器’太甜太暖心了。”带孩子回武汉过年的张女士说。
“每逢春运，车厢里面小朋友很多，如何让小旅客在长途旅行中不无聊又不吵闹是一大问题。我们想到冬季是容易感冒咳嗽的季节，于是我们为小朋友们特意准备了带有卡通图案的秋梨膏棒棒糖，一方面有益身体健康，另一方面可以让‘小调皮’变成乖宝宝。”杭州客运段列车长姜妹影说。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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