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)
海外华媒聚焦中共二十大:为世界读懂新时代中国增添注脚******
(中共二十大·声音)海外华媒聚焦中共二十大:为世界读懂新时代中国增添注脚
中新社北京10月18日电 题:海外华媒聚焦中共二十大:为世界读懂新时代中国增添注脚
作者 金旭 徐文欣
中国进入“二十大时间”。在会场内外,活跃着海外华文媒体的身影,他们见证中国发展的重要时刻,认真践行华媒人担当,全力以赴让世界看到新时代的中国。
凝“新”聚力传侨音
现场报道中共二十大,加拿大共生国际传媒社长胡宪感叹每天都充满新鲜感。
在筹备报道初期,胡宪特意对居住在蒙特利尔的读者进行了调查。“我们带着海外民众和侨胞的关注‘有备而来’,会以实事求是的态度报道中国全貌,回应侨胞关切,解答侨胞疑惑。”
全国832个贫困县全部摘帽、近1亿农村贫困人口实现脱贫、国内生产总值增长到114万亿元人民币……这些密密麻麻的数字被胡宪记在随身携带的本子上。“中国共产党带领中国人民完成了从贫穷到小康的跨越,向着民族复兴前进的步伐坚定且从容,这些具体详实的事例是中国故事最充实的范本。”她说。
10月16日,中国共产党第二十次全国代表大会在北京人民大会堂隆重开幕。 中新社记者 盛佳鹏 摄携手同行赴盛会
罗马尼亚《欧洲侨报》社长高进向记者展示了境外媒体记者采访申请系统,他说:“5年前我全程参与中共十九大的报道,如今这种熟悉感又回来了。新闻中心对时间的精准把握为媒体省去很多等待时间,各个环节无缝衔接,为中外记者采访提供了便捷的服务。”
《欧洲侨报》及相关网站计划发布逾百篇大会报道。高进称,“不管是前方记者,还是后方编辑,大家都希望抢抓热点,第一时间把二十大报告中的亮点、重点呈现给心系祖(籍)国的华侨华人。”
“在大会开始前,我们推出《迎接“二十大”,圣彼得堡中国留学生有话说》等预热稿件。”俄罗斯《龙报》社长李双杰深感,中国年轻一代对中共二十大的关注表明他们早已将深厚的家国情怀融入个人的远大理想与抱负之中。“第二个百年发展目标如何实现?国家统一如何推进?更加鲜活生动的中国形象如何展现?这些都是海外侨胞尤其是新生代最关心的话题。”
5年后再次近距离报道中共党代会,李双杰相信,所有人都得到了期盼已久的答案:中国发展未来可期。
此次参会,意大利《欧华联合时报》社长吴敏聚焦中国对外开放方面的积极举措。他表示,中国加大对外开放的力度和决心能给海外侨胞带来更多的发展空间与合作机遇。
“云”上添花同参与
一些未能到达现场的海外华文媒体开启“云报道”模式,积极向世界传递中国声音。
瑞士欧亚时报社社长朱爱莲告诉记者,“云参会”能充分发挥融媒体报道的优势。“我们成立了中共二十大专题工作组,目前正邀请知名欧洲专家学者解读二十大报告,力求多角度、全方位深度聚焦中国智慧和中国方案对世界的启发和贡献。”
“随着中国影响力的提升,越来越多的国家想要读懂中国。”朱爱莲表示,回顾过去十年的奋进历程,中国的发展成就令人印象深刻,中国治理经验值得借鉴,中共二十大的召开无疑让世界对中国的高质量发展更有信心。(完)
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