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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）

将温暖送到群众身边******

　　【新春走基层】

　　光明日报记者 王建宏 张文攀

　　“王姨，我给您送饺子来啦！这张‘邻里守护服务卡’您收着，上面有我的电话，还有药店、粮油店和卫生服务站的电话，有啥事，别担心，我们在呢。”1月10日，在宁夏吴忠市利通区金星镇开元社区，社区党员哈燕和楼道红管家、居民志愿者等一起，陆续敲响了高龄独居老人、重病患者、留守儿童等特殊困难群体的家门，送去药品、急需生活物资等暖心“大礼包”。

　　近日，为主动适应疫情防控新情况，加强特殊人群关心关爱，宁夏在全区启动组建社区村组千支小分队开展暖心配送服务行动。吴忠市第一时间集结社区、村“两委”干部、网格员、楼道（栋）长、业委会成员、群团组织、社会组织、志愿者等力量，紧急组建3902支小分队，穿梭在村组网格、奔走在楼栋巷道，利用一切资源优势，将温暖送到群众身边。

　　“家里1岁半的娃娃高烧39.6℃，家里没有退烧药，急得人跳蹦子哩。我赶紧给网格员李建娜打了电话，小分队很快就送来了布洛芬、退热贴，真是雪中送炭啊！”在盐池县盐州路街道芙蓉园小区，居民李艳琴说起热心的小分队，眼里泛起了泪花儿。

　　有的居民家中有富余的药品，一些急需的群众却买不上，如何畅通信息和药物交流共享的渠道？得益于完善的“社区（村）、网格（小区、村民小组）、楼栋（党员中心户）”三级组织体系，吴忠市各社区、村组迅速在党群服务驿站、物业服务点、楼栋（村民小组）的醒目位置设置“共享药箱”2183处，并通过微信群、大喇叭、倡议书等形式，引导居民将感冒、退烧、消炎镇痛等常用富余非处方药共享出来，让有限的药品发挥最大价值。

　　“刚开始还担心大家的共享意愿不强，但看着‘共享药箱’里一盒盒快克、感康，一片片布洛芬、甘草片等药品，满满都是感动。”吴忠市利通区胜利镇新华社区党委书记马芳说，“平时经常组织社区邻居节、好邻居评选、民族团结一家亲等活动，这些活动形成的凝聚力，在关键时刻体现了出来。”

　　“我们积极动员广大党员勇当宣传引导、个人防护、本职岗位和服务群众‘四个表率’，特别是机关单位党员干部纷纷报名加入居住地的服务小分队，以实际行动在科学精准防控一线上见行动、作贡献。”吴忠市委组织部副部长、吴忠市非公有制经济组织和社会组织党工委书记马久麟告诉记者。

　　高龄独居老人、孕产妇、留守儿童、重病患者等特殊困难群体，是社区村组小分队重点关注关心的对象。吴忠市精准摸排建立58184名重点人员台账，推行暖心配送服务“四个一”运行机制，即建立一套重点对象花名册、向重点对象发放一份防疫政策宣传单、一张紧急服务联系卡、一个健康防护爱心包，先后为行动不便、出行困难的居民群众安排送医送药15517次、代购代办14440次，开展陪伴照顾、心理疏导等贴心照料关爱9249人次。

　　《光明日报》（ 2023年01月12日 03版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）