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）
加拿大五大城市举办“四海同春·华星闪耀”系列春晚******
中新社多伦多1月30日电 (记者 余瑞冬)当地时间1月28日和29日，2023年“四海同春·华星闪耀”加拿大春节晚会接连两晚先后在温尼伯、多伦多上演。
当地时间1月29日晚，由多伦多华星艺术团主办的“四海同春·华星闪耀”加拿大春节晚会(多伦多分会场)在加拿大多伦多上演，这是加拿大多地华星艺术团等团体主办的兔年系列春晚之一。图为东枫彩多元文化艺术团表演藏族舞《次仁拉索》。 中新社记者 余瑞冬 摄除这两座城市外，由加拿大多地华星艺术团等团体主办、众多侨界社团和文艺团体参与的“四海同春·华星闪耀”兔年系列春晚还将于2月初至中旬陆续在渥太华、温哥华和蒙特利尔三大城市登场。这也是渥太华、多伦多、温尼伯、蒙特利尔四个华星艺术团自新冠疫情后首度恢复线下春节演出。
温尼伯分会场的演出以充满“中国风”的民族舞蹈《茉莉花》开场，节目汇集风格多样的舞蹈、不同语种的歌曲、中西碰撞的器乐演奏等精彩内容。温尼伯皇家芭蕾舞团的华人首席舞者史越和刘晨欣联袂奉献了《胡桃夹子》中的经典双人舞片段。
在多伦多分会场的春晚中，中国古风舞、民族舞、古典舞成为重头戏。开场与落幕时的大合唱《吉祥如意》《美丽的草原我的家》展现了中国年的味道和海外华人对故乡热土的深情。男高音歌唱家罗慕洛·德尔加多(Romulo Delgado)以中文献唱《我爱你，中国》更赢得满堂彩。
当地时间1月29日晚，由多伦多华星艺术团主办的“四海同春·华星闪耀”加拿大春节晚会(多伦多分会场)在加拿大多伦多上演，这是加拿大多地华星艺术团等团体主办的兔年系列春晚之一。图为中国川剧变脸演员蒋进表演变脸。 中新社记者 余瑞冬 摄来自中国的川剧变脸演员蒋进马不停蹄参加了温尼伯、多伦多两场演出。他表演的变脸、功夫魔术均令现场观众啧啧称奇。
加拿大总理特鲁多在其贺信中表示，过去两年的节庆活动因疫情而异于以往。随着人们再度相聚，这一(华星艺术团的系列)演出也是让大家认识加拿大华人所作贡献并了解华人文化风俗的一个契机。
中国驻多伦多总领馆在贺函中鼓励加拿大四地华星艺术团再接再厉，继续呈现更多高水平艺术作品，为增进中加两国人民相互了解和友谊作出新贡献。
加中文化艺术协会理事长、渥太华华星艺术团团长张志刚表示，期待通过华星艺术团的这一系列春晚，为观众奉献中西合璧的精彩节目，带来对春天的祈盼和祝福，也促进加拿大各地不同族裔民众近距离了解和感知华人社区和中华文化。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
盈彩网投资平台地图 |
)