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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)中老铁路上演“列车春晚” 中老泰三国民众共庆“中国年”******
中新网昆明1月19日电(缪超 黄再云 张伟明)中国京剧、汉服舞、茶艺表演、写春联送福字、老挝乐曲、泰国舞蹈……19日，在时速160公里的中老铁路C272次动车上，举行了一场以“中老一家亲，祥和中国年”为主题的中老铁路“列车春晚”。
北起中国昆明，南连老挝万象，全长1035公里的中老铁路作为“一带一路”的标志性工程，开通运营一年多来，其影响已外溢到泰国、马来西亚、新加坡等诸多国家和地区，区域互联互通、共同发展的带动效应明显，沿线商贸民生受惠颇多。
图为演员与小乘客互动。 李嘉娴 摄当天的“列车春晚”于10时开始，随着《让我听懂你的语言》音乐响起，身着民族服饰的中国傣族姑娘依波逢翩翩起舞，车厢内顿时热闹起来。依波逢来自云南西双版纳傣族自治州，曾到老挝留学。回国后，她成为中老铁路列车员，“我一直在提升自己，服务好旅客，当好中老友谊的使者。”
依波逢的舞蹈刚结束，云南省京剧院的青年演员登场唱起《贵妃醉酒》选段，“海岛冰轮初转腾，见玉兔，玉兔又早东升。”含蓄婉转的唱腔，雍容华贵的扮相，赢得旅客阵阵掌声。
图为演员在列车上表演《贵妃醉酒》选段。 李嘉娴 摄“春节来临，我们将京剧这一中国国粹搬上中老铁路动车，是想让中老泰三国民众感知中华优秀传统文化的独特魅力。”云南省京剧院青年演员张雯琦说。
京剧唱罢，老挝乐曲唱响。乘坐C272次动车从昆明前往西双版纳研学的老挝籍铁道教师李灵美、陈尚德伴着悠扬的老挝乐曲，带动旅客们一同跳起老挝舞蹈。陈尚德告诉记者，“我们正在昆明铁道职业技术学院学习铁路知识，学成回国后将成为老挝铁路职业技术学院的老师，我们将为老挝培养更多铁路人才，维护好、运营好老中铁路，开发好、建设好老中铁路。”
“能在中老铁路列车上体验到中国的年味，很温馨！”泰国旅行者陈慕筠兴奋地加入到联欢互动中，现场教授旅客们泰国舞蹈，“我非常期待泰中铁路早日建成，与中老铁路连通，这样我们的国家就能更好地融入区域发展，泰中两国就有更多经济文化交流。”
图为旅客和列车员举对联合影留念。 李嘉娴 摄国之交在于民相亲，民相亲在于心相通。“中老一家亲，祥和中国年”中老铁路“列车春晚”每一个节目都为中老泰三国旅客带来特别的欢乐，车厢里不时传出一阵阵笑声。
据悉，今年春运以来，中老铁路中国段客流激增，旅客主要以探亲流、旅游流和学生流为主，中国铁路昆明局根据客流需求，精准投放运力，日均开行28对动车组列车，每天发送3.7万人次，高峰期达到35对，每天发送旅客4.4万人次，有效满足了旅客出行需求。(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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