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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）
情暖旅途 带福回家——2023年铁路春运首日见闻******
(新春见闻)情暖旅途 带福回家——2023年铁路春运首日见闻
中新网广州1月7日电 题：情暖旅途 带福回家——2023年铁路春运首日见闻
作者 郭军 胡靖 黄春强
“受疫情影响，已经两年没回湖南过年了。今年在云南当兵的儿子要回家探亲，趁此机会，我们一家人说好了今年一起回老家过个团圆年。”在广东打工的郭先生告诉记者。
1月7日，2023年全国铁路春运正式拉开帷幕，铁路部门客流增幅明显。广铁集团当日发送旅客112万人次，与2022年春运首日相比增长9.1%。其中，广东地区各大火车站发送旅客76万人次，与2022年春运首日相比增长15.7%。
今年春运，为了旅客出行的体验更美好、更温馨，粤港澳大湾区各大车站纷纷推出系列暖心措施。
1月7日9时15分，深圳北站阳光洒落，人潮涌动。
“对你说声新年快乐……”深圳北站候车室内，欢快的音乐响起，6名迎春花服务队员，从各自的服务岗位往大厅中央汇集，送上一段欢快的舞蹈快闪，旅客们纷纷驻足观看。
书法家为回家的旅客写春联送祝福 陈俊彦 摄“妈妈，这个兔兔画得好可爱，我也想要。”一个小女孩拉着妈妈的手，盯着一张“福兔”不愿离开。5名来自铁路部门的书法家，正现场书写春联赠送旅客，献上新春祝福。独创的“福兔”惟妙惟肖，成了旅客们的“抢手货”。
一张张“福”字，一副副春联，汇集成爱心的河流。“回家的路上没想到能收到‘福’字，这份祝福太暖心了。”黄女士展示着手里的“福”字，兴奋地自拍起来。
10时10分，广州南站候车室大厅内，一座“流动的博物馆”开馆迎客，不少旅客停下匆忙的脚步，细细品味旅途中的文化大餐。
记者了解到，这是广州铁路博物馆举办的“能流动的博物馆、会说话的老物件”主题展。粤汉铁路的百年股票、新中国成立前的铁路手提信号灯、不同年代的火车票等212件珍贵藏品，首次在高铁站与旅客“零距离”见面。
“这个主题展好有趣，我现在才知道车票的背后，藏着铁路创新发展的变迁史。”听完讲解员的讲解后，旅客鲁先生掏出手机，对着展品拍照留念。
“能流动的博物馆、会说话的老物件”主题展在广州南站展出 王玮 摄与此同时，广州南站携手广州医科大学团委开展“情暖回家路防疫伴你行”公益活动，邀请10名医疗人员坐诊，为有需要的旅客进行免费义诊，并向来往的旅客宣传科普防疫防病知识和健康常识，同时派发铁路职工设计的“防疫四字经”文创书签，让旅客的旅途更安心。
“这服务真贴心，没想到在车站候车还能免费享受义诊。”在东莞某电子厂工作的赵小姐说。
10时40分，广州火车站候车室的“038”服务台前，一场“今年春节，想见你”快闪节目正在上演，为旅客送上一份旅途惊喜。
新春临近，为生活、为梦想在外拼搏奋斗的人们，渐渐踏上返乡的归途。广州火车站组织青年职工，为候车的旅客精心准备了系列节目。活动在朝气蓬勃的舞蹈《一起向未来》中拉开帷幕，职工们吉他弹唱《晴天》《不再犹豫》等歌曲，还为旅客准备了礼仪秀。
活动现场，不少旅客被喜悦的气氛所感染，忍不住跟随音乐一起摇摆、一起高歌，并纷纷掏出手机记录这美好的瞬间。车站的候车室内，铁路职工还为旅客准备了春联、福字等小礼物。
“过年就要一家人团圆在一起，热热闹闹才过瘾，这春联是我今年收到的第一份礼物，太有意义了。”来自湖北襄阳的旅客王先生告诉记者，因为工作原因，他已经两年没回去与家人团聚了，当天他将搭乘广州火车站始发的K643次列车回家。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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