快盈官网注册网-快盈官网平台

来源：快盈官网代理2024-04-24 17:48

快盈官网注册网

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）

（新春走基层）20米高空的“点灯人”******

　　中新网广州1月18日电题：20米高空的“点灯人”

　　作者欧阳文强刘欣彤郭军

　　“灯亮啦！灯具亮度正常！”1月17日20时30分，中国铁路广州局集团有限公司广州供电段电力线路工工长胡永机喊道。这是该段电力线路工们利用白天灯桥停电时段，对广州南动车所站场4座灯桥、250盏灯具，以及开关箱、线缆和支撑装置等部位进行专项维护，夜间到现场对灯具照明情况进行确认。

广州供电段电力线路工工长胡永机与同事吴伟志正在对灯具进行专项维护作业欧阳文强　摄

　　在20米的高空上，行走在长100余米、宽不足1.5米的镂空钢筋灯桥，并在上面进行巡视和维护灯具，是常人难以完成的工作。在这座空中连廊上，起风时，桥面会轻微地晃动，每一步都比在地面上走得要艰难，加之近期春运期间天气较为湿冷，灯桥上的风吹到脸上仿佛刀刮一般刺痛。每当走动时，灯桥晃动就更为明显，但是身经百战的电力工长李志贤和技术能手吴伟志在上面却如履平地。

　　“第一次站在灯桥时，我其实挺害怕的，脚迟迟不敢迈出第一步。李工长鼓励我别往下看。当时我看他在前面如同走在平地上，才鼓起勇气，敢慢慢迈出一小步。现在次数多了，也就不怕了。”吴伟志腼腆地说道。

吴伟志正爬上20米高的灯桥欧阳文强　摄

　　在走到指定位置后，工长胡永机便熟练地打好安全带，从袋子中掏出工具开始检查，“广州南动车所站场这里4个灯桥，上面的每一盏灯我们都要认真检查，确保安全。”检查完一处，他就拉开工具包的拉链，小心翼翼地将扳手装进去。因为灯桥的走廊由一根根钢筋组成，完全是镂空的，因此绝不能掉落任何物品。工作时必须全神贯注，丝毫马虎不得。

　　灯桥是站场作业人员夜间的“眼睛”，如果灯不亮，作业人员就无法看清站场，检修、调车等作业将难以进行，列车就难以准时安全出行。

　　“拆除或安装一盏灯要不停地旋拧螺丝上百次。这座灯桥除了维修坏了的灯之外，我们还要对其他能正常照明的灯进行检查，这样下来，其实工作量也不小，对体力也是一种考验。”陈桂平边拧螺丝边说道。在彻骨寒风下检查了3个多小时，胡永机和陈桂平才完成了整座灯桥的检修，脱下手套擦了擦额头上的汗，才发现手都冻红了。稍微暖了一下手后，两人又赶紧戴上手套，爬下20米高的灯桥，往下一座灯桥走去。