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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）
9000亩高标准农田改造完成 重庆铜梁“巴岳农庄”农事忙******
(新春走基层)9000亩高标准农田改造完成 重庆铜梁“巴岳农庄”农事忙
中新网重庆1月16日电 (张旭)宜机化(适合机械化作业)改造的成片良田、蔬菜大棚、蔬菜挑选中心……隆冬时节，重庆市铜梁区侣俸镇、少云镇等地，大棚里的番茄、青椒恣意生长，田间各种机械正在作业，竟是一幅“春意盎然”的景象。
上述情形，是重庆市铜梁区“巴岳农庄”试点建设的一个缩影。据重庆市铜梁区农业农村委员会副主任戴安勇16日介绍，“巴岳农庄”的部分建设项目中，包括3万亩高标准农田改造，目前已完成了其中的9000亩。
图为刘福琼向记者展示自己采摘的辣椒。 张旭 摄在位于侣俸镇保乡村的一处蔬菜大棚里，该村村民刘福琼正在采摘成熟的“螺丝椒”(辣椒的一种)、番茄等，笑得合不拢嘴。她说，每天工作8小时，可获70元工资，遇到出货量大时需加班，加班可获双倍工资。
“螺丝椒可长至一米多高，一年可结果8个月，月月都有活计。”刘福琼说，辣椒、番茄等都是市场佼佼者，价高且畅销，对这份“家门口的工作”充满信心。另外，还有土地入股，可享受分红。蔬菜大棚的负责人周建表示，大棚采用了双层棚，冬可保温，夏可覆上黑膜防晒，利用技术达到增产提质的效果。
图为收获沃柑的村民。 张旭 摄“‘巴岳农庄’不是一个具象的农场、庄园概念。”戴安勇介绍说，铜梁区中稳步推进农村“三变”改革基础上，坚持问题导向，在关键环节、关键领域破题革新，重点从生产力、生产关系及收入分配的深层次问题入手，提出实施“巴岳农庄”试点建设。目前，试点区域涵盖铜梁4个镇17个村，共5.9万亩土地。
戴安勇介绍说，“巴岳农庄”由农户、村集体、国有公司、工商资本、金融资本等共同参与，通过清晰的股权架构、合理的利益分配、规范的运营机制，从而实现多方利益共赢、风险共担的乡村产业发展。
图为正在建设中的高标准农田，一侧放着输水管道的材料。 张旭 摄在少云镇海棠村，村民周笃群指着连片的田地告诉记者，2022年的大旱天气，曾让她险些遭受损失。现在，她的田地以土地入股的方式，被改造为高标准农田，已增配了输水管道、水渠等设施。“希望来年有个好收成。”周笃群说，她除了保底分红和务工收入外，还能享受到盈利(田地丰产)以后的分红。
戴安勇介绍，2023年，“巴岳农庄”将进一步细化完善试点改革相关政策措施，加大农业招商力度，发展壮大新型农村集体经济，加快建设一批产业蓬勃发展、环境生态宜居、农民生活富裕的示范性村庄。(完)
图为铜梁区侣俸镇的大棚。(无人机图片) 张旭 摄（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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