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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）

（新春走基层）新生代“宁波帮”的新春愿景：“通关”更要通民心******

　　中新网宁波1月25日电(记者 项菁)“新的一年，希望有更多香港青年到内地走走看看，特别是到我的家乡宁波创新创业，寻找更广阔的天地。”作为新生代“宁波帮”，香港同胞忻伟高近日受访时说，他非常看好内地发展，并期待“通关”之后，民心更相通。

　　1月8日，香港与内地实施首阶段“通关”。得益于“通关”的便捷高效，今年春节，忻伟高和家人也从内地回到香港过年。对于长期致力推进甬(宁波简称)港交流交往的忻伟高而言，“通关”是莫大的惊喜。

　　宁波与香港血缘相亲、文缘相近、商缘相融，涌现了王宽诚、包玉刚、邵逸夫等一大批“宁波帮”人士。多年来，一代代“宁波帮”走南闯北发展实业之时，亦为甬港交流合作作出贡献。

　　“父亲到香港发展实业后，又时常回到宁波，用实际行动回报家乡。比如我的祖籍地云龙镇冠英村有一个永正公园，那是我爸妈30年前捐赠建设的。”忻伟高坦言，父母对宁波的感情很深，为传承父辈精神，忻伟高也希望通过自己努力推进“甬港双城记”。

　　2005年忻伟高加入香港甬港联谊会，参与两地交流活动。2015年起，他担任世界中华宁波总商会会董、副秘书长，希望凝聚世界上的宁波籍商人，推动宁波现代化发展。也就是这一年起，他每年4月率领香港高中生团队赴宁波交流，走访宁波帮博物馆、河姆渡遗址、王阳明故居等地。

　　“其实，香港学生对内地不够了解。经过实地探访，他们对内地有了新认识，对宁波印象也有所改观，这就是交流的意义。”忻伟高称，“受疫情影响，这个交流活动暂停了3年，我们已经在商讨今年4月重启事宜。”

　　在此过程中，忻伟高也越发感觉到，促进两地交流，“牵线搭桥”非常重要。

　　这与“宁波帮”精神不谋而合。在忻伟高看来，“宁波帮”是一群“走出去”又“走回来”的宁波儿女，他们都有一颗“帮宁波”的心。不过他也谈到，如今“帮宁波”，已经不单单是捐钱捐物，“帮”的含义很广，包括推介宁波、促进宁波与外界联谊联络等各领域。

　　担任宁波市政协委员也是忻伟高参与宁波建设的一种方式。六年的履职，使忻伟高与宁波发展“同频共振”，他还数次提出“鼓励香港人到宁波发展”的建议。

　　“宁波是一座很有人情味的城市，是一片创新创业的热土。虽然我没有在宁波出生，但对故土的情感不断增强。”在忻伟高看来，宁波与香港最主要的交集点就是“人”，他希望各方积极搭桥，“增进两地人员往来，促进心灵相通”。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）