点击右上角
微信好友
朋友圈
请使用浏览器分享功能进行分享
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）
新疆兵团：肉兔养殖“蹦”上致富路******
(新春走基层)新疆兵团：肉兔养殖“蹦”上致富路
中新网乌鲁木齐2月2日电 (戚亚平 胡彩艳)“家养三只兔，不愁油盐醋；家养十只兔，不愁棉和布；家养百只兔，走上致富路。”这是一首在当地职工群众间广为流传的“致富经”。
新疆生产建设兵团第一师十二团九连职工郭云建把农闲时间用在养殖上，通过努力，摇身一变成了十二团塔南片区小有名气的“郭兔王”。
郭云建正在给兔子喂食。 胡彩艳 摄说起“郭兔王”的由来，就要从郭云建养兔开始说起。2019年，郭云建偶然在市场上看见肉兔销售行情异常火爆，便萌生养兔子致富的想法。回家和家人商量后，便在自家田边建起肉兔养殖舍搞养殖。
万事开头难，由于当时养殖技术落后，兔种老化，加上育肥技术不足，出肉率仅32%，郭云建养殖的兔子在市场上不受欢迎。
“养殖初期，无论是饲料搭配还是种兔选择，身边都没有经验借鉴，大多都是靠视频、书籍学习，没过多久兔子就开始大面积生病。”郭云建说，当时心里面确实也想过放弃，但是经过一番思考还是决定坚持下去。
十二团九连党支部知道此事后，做出决定，由九连连长张辉牵头，联系塔里木大学相关养殖技术专家，和十二团农发中心技术人员帮郭云建做诊断。
“当天就为郭云建开出了可行方案，并现场传授他技术。”张辉说。
作为连长，张辉也经常走访郭云建，帮他解决如销路、防疫等困难。
“我的创业之路一开始不平坦，充满了很多的不确定因素，如技术、场地等。”除请教当地养殖技术专家和人员外，郭云建经常到外地考察学习。
经过几年努力，郭云建成功总结出一套适合本地的肉兔养殖技术。兔子数量也从最初几十只，发展到如今800余只。
“养兔子最关键的就是要做好消毒、防疫，温度和饲喂，要防暑防寒。”如今说起兔子养殖，郭云建如数家珍，在生长过程中一定要仔细观察和记录，分栏管理，要保证兔子品种的优良。
郭云建介绍，兔子生长繁殖非常快，70日龄即可上市销售，出肉率可达65%左右。
“去年毛利润是四五十万元，净利润是十几万元，效益很不错，现在到处订单都来了，干起来也很有劲头。”郭云建说。
郭云建的养兔事业步入正轨，不但鼓起自己的钱袋子，也成为塔南片区自主创业的名人和榜样。
为带动更多职工走上致富路，郭云建决定扩大养兔规模，形成肉兔养殖产业链，同时还为有意向的职工提供繁育种兔和适龄母兔，助力职工增收致富。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
一分快3地图 |
)