点击右上角
微信好友
朋友圈
请使用浏览器分享功能进行分享
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）
工地里的“年味”：年关前的坚守与送别******
(新春走基层)工地里的“年味”：年关前的坚守与送别
中新网太原1月18日电 题：(新春走基层)工地里的“年味”：年关前的坚守与送别
作者 范丽芳 黄加梓
1月17日，腊月二十六。年关将至，建筑工地有着不同的“年味”。33岁的江西人叶远田打算春节不停工，坚守雄安新区项目建设现场，37岁的山西人王玉晋则奔波多地，为工友进行回家前的安全培训，协助进行网络购票，见证一场场送别。
叶远田供职于中铁十二局集团建安公司华北公司，目前担任雄安新区雄东安置房B区一标段项目总工程师。三年前，他来到雄安新区，投入热火朝天的建设工作。2021年、2022年春节，他所在的容西安置房项目同样没有停工。
雄东安置房B区一标段总建筑面积约35.07万平方米，包括45栋7层到14层住宅，约1.2公里长的市政道路，项目建成后将为2075户居民提供安居保障。
图为叶远田(右一)在施工现场工作。 受访者供图“确保春节期间正常施工，这是我今年春节假期的重点工作。”叶远田介绍，他所在的项目于2022年10月17日开工，将于2024年6月30日竣工。为保证建设任务顺利推进，逾百名建设者像叶远田一样在春节假期坚守，以确保项目如期交付。
目前，该项目已基本完成土护降及地基处理施工，全面进入地下结构施工阶段。叶远田说，“从小年开始，项目工地上的工人陆续减少。现在我和13名项目管理人员负责春节假期施工的安全、质量、技术、测量等。正月初三以后，工人会慢慢增多。”
2023年1月2日，由中铁十二局集团建安公司承建的容西片区C单元安置房及配套设施项目C1标段，圆满完成建设任务，顺利移交新区回迁民众；1月13日，由中铁十二局承建的雄东片区B单元安置房、公共服务、市政公用工程项目，获业主单位颁发的“安全文明先进单位”锦旗……
“此心安处是吾乡。雄安三年，我见证了新区日新月异的发展变化，想到我们曾尽过一份力，就已把这里当成了家。”叶远田说。
图为中铁十二局集团建安公司某项目部“温暖返乡 回家过年”送站现场。 受访者供图与叶远田不同，中铁十二局集团建安公司劳务分公司自带劳务负责人王玉晋的工作则是四处奔波，送工友们安全踏上回家的路。
“临近年关，我们格外忙碌。”王玉晋与其他工作人员前往全国各地在建项目，为工友们进行回家前的安全培训，协助进行网络购票，在项目地举行“温暖返乡，回家过年”送站活动，将工友安全送达火车站、汽车站。
王玉晋说，劳务分公司既是工人们的管理者，也是服务者。数起2022年工作账单，他用“安全、温暖、高效”来形容。
“对工人们的管理和服务要简单明了、温暖贴心。我们给项目建设了高标准食堂，工人们打卡就餐；每天有观影、运动等不同的娱乐活动；宿舍卫生整洁；着装统一耐用。在项目现场，材料摆放、楼层完工要求，均绘有示意图，这些要求都是项目建设注重细节的体现。”王玉晋说。
除此之外，王玉晋还牵头举办技能比武大赛，对获奖者、标准化建设先进者等进行计分奖励，年底可换取不同的物质奖励；劳务公司还为新婚工人拍摄婚纱照，为家庭困难工友修缮房屋等。
年味渐浓，春节的脚步越来越近。在重点项目、重大工程现场，还有更多建设者坚守岗位，他们像城市中的点点星火，汇聚成光，守护着一处处项目、一座座城。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
一分快3地图 |
)