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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）“火眼警长”守护春运回家路******
中新网柳州1月19日电 题：“火眼警长”守护春运回家路
作者 孙赟飞 黄勇盛 李肖彤
姚茂治是南宁铁路公安局柳州公安处柳州站派出所的客运警务区警长，今年是他为旅客守护平安的第28个春运。他的眼睛不大，但同事们却都喜欢叫他“火眼警长”。
这个外号的由来，还得从2022年一起假币案说起。2022年9月的一天，正在车站巡逻的姚茂治凭借自己丰富的经验和强大的眼力，抓获了一名制贩假币的犯罪嫌疑人，成功查获一批价值十余万元人民币的假币。
“当时我只是觉得他形迹可疑，没想到真的有问题。”姚茂治笑着说，自此之后，同事们都叫他“火眼警长”了。
今年春运，返乡客流激增。为了守护好来往旅客的出行平安，姚茂治不得不多付出几倍的努力。在采访的过程中，两分钟一个电话似乎也在印证着这一点。
姚茂志巡视车站候车室。 张磊 摄一天20000步，巡逻20次，查验进站旅客证件5000余份，查获各类违禁品50余件，接到旅客求助20余次，这是姚茂治一天的工作清单。繁重的工作压力只为守护旅客的平安回家路，这在姚茂治心里，既是职责，也是担当。
守护好旅客的出行平安，需要勤恳的付出，也需要专一的坚守。春运期间，姚茂治经常站在安检机旁，紧盯过往旅客是否携带违禁物品，这一站，往往就是两三个小时。近日，他就在周某和林某携带的行李中分别查获了一枚子弹和一包毒品，并依法对他们进行了处罚。
姚茂志观察行李安检机。 张磊 摄姚茂治的一双“火眼金睛”不仅用在打击违法犯罪，还用在服务旅客上。准备过年了，有些旅客因着急赶车，容易出现遗失物品和小孩的情况。
今年1月14日，正在车站巡逻的姚茂治就接到一名旅客的求助。“警察同志，我女儿不见了，能帮我找找吗？”旅客赵某焦急找到姚茂治求助道。面对旅客的求助，他一边安抚赵某，一边帮助其回忆进站细节，随后仔细查看监控视频后断定其女儿并没有跟随赵某进站，最终成功在进站口帮助赵某找到了女儿。
无独有偶，当天下午，一名乘车的老人家也向他求助，称自己携带的钱包不见了，里面有一些零钱和回家过年的车票。姚茂治迅速行动起来，在车站内仔细来回寻找，成功在候车室帮老人找到了钱包，并将老人送上了回家的列车。
姚茂志检查相关证件。 张磊 摄今年春节，姚茂治正好在除夕夜值班，不能回家与家人吃团圆饭，这让他心里有些许愧疚。而这也让想起了今年1月10日刚去世的母亲。当天正逢中国人民警察节，母亲因患胰腺癌去世，那天早上他刚下夜班回家，忙绿了一晚上的他见到了母亲最后一面。说到这里，他扭过头去抹了抹眼角。
春节临近了，在这万家团圆的时刻，姚茂治依旧行走在巡逻的路上，看着来往旅客归心似箭的身影和带着期许的笑脸，他的脸上也浮现了一抹笑意。或许对他来说，旅客的出行平安，才是给自己最好的新年礼物。(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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