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彩神vII2023-12-26

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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)

告别沈从文******

  中新社记者 王佳斌

  一个传奇式的文坛巨人长眠了 。熟悉沈从文先生 的亲人、朋友 ,今天在八宝山公墓向他鞠躬告别 ,献上鲜花,寄托哀思。

  松枝和鲜花覆盖着他的身体。他面容安详,仿佛只是睡去 。两旁列着亲属和巴金等友人敬献的花圈、花篮。

  没有显要人物 ,没有悼词 。播放 的是先生喜爱的肖邦小夜曲和拉赫曼尼诺夫 的钢琴曲 。亲友们尽量压低了哭泣声 ,像怕惊扰先生 的梦魂。

  沈老 的夫人张兆和在花圈上写着:让音乐和鲜花伴随我们的心。

  多年以前,先生写道 :我和我 的读者行将老去 。现在,他的读者遍及世界,他却默默地走了 。

  告别沈从文先生,也告别了他所代表的一个时代。

  60年前 ,这位曾在沅水流域流浪多年 的湘西青年 ,背着小包袱独自来到了北京 。当郁达夫在某个冬日敲开一间亭子间的门时 ,他看到的沈从文只穿着单衣 ,还流着鼻血 ,面前却放着一堆厚厚的文稿 。

  不久,沈从文便以他自豪的山里人 的坚韧和倔强 ,在文坛上开辟了自己的领地 。他把沅水流域几百码头的人事哀乐 、山光水色 、历史沿革搬进文学殿堂 ,构筑出独特 的文学世界 。

  他自十二三岁离家 ,当过兵,当过水手 ,干过书记员和税收员 。他只念了小学,却成了大学 的教授。正当他创作力旺盛的时候 ,却突然从文坛上沉默了 、消失了。留给人们 的 是无穷的悬念 、无尽 的遗憾。

  围绕着他,像光环一样有许多美丽的传说 。他的传奇的经历、他 的马拉松般 的恋爱 、他 的山里人的热情与幽默 。当“文革”时他被派去打扫女厕时,他说,对我老头真信任嘛!

  我曾读遍先生 的著作,并几次登门造访,有一深刻的印象是他对水的热爱。“水和我的生命不可分!教育不可分!作品不可分 。”他还曾这样说:水的德性为兼容并包 ,从不排斥拒绝不同方式的任何离奇不经事物!却也从不受它的玷污影响。水 的性格似乎特别脆弱,且极容易就范。其实则柔弱中有强韧 ,如集中一点,即涓涓细流。滴水穿石 ,却无坚不摧 。

  先生对水的写照,也许能帮助我们理解他的品格 ,帮助我们理解先生后半生在艰难的条件下为什么能取得举世瞩目 的史学成就 。

  先生在美国的内妹张充和 、汉思夫妇有一挽联,概括了先生 的一生:

  不折不从,亦慈亦让 ;星斗其文 ,赤子其人。

  (中新社北京1988年5月18日电)

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