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168彩票2023-08-24

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)

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粤政协港澳委员热议“通关”湾区利好******

  中新社广州1月11日电 (记者 蔡敏婕)广东省政协十三届一次会议正在广州举行。港澳委员热议香港和内地逐步恢复“通关”后对粤港澳大湾区的发展利好。

  今年1月8日开始,香港与内地恢复首阶段“通关”。不少港澳政协委员带着新鲜出炉的提案“北上”。

1月8日,香港与内地首日“通关”,有前来迎接的亲友与香港旅客相拥。中新社记者 李志华 摄1月8日,香港与内地首日“通关”,有前来迎接的亲友与香港旅客相拥。中新社记者 李志华 摄

  广东省政协委员、中国工程院院士、澳门科技大学荣誉校长刘良此前在香港和澳门分别工作十余年,如今回到广东工作,担任广东省中医药科学院首席科学家。

  接受中新社记者采访时,刘良表示,近年来,乘着粤港澳大湾区建设的东风,三地推动大湾区中医药高地建设成效显著。“通关”能便利三地人员交往和合作拓展,对粤港澳中医药深度合作融合发展也将产生很好的带动作用。

  “在发展中医药方面,港澳国际渠道广阔,在基础研究和前沿技术方面具有优势,而广东可以为港澳地区提供人才、原料和技术支持。三地‘复通’后,可以提高融合效率,加快打造大湾区中医药科技创新高端平台,建立得到国际认可的中医药产品及其质量标准,进一步推动大湾区中医药科技创新的高层次国际合作。”刘良说。

  广东省政协委员、香港广东青年总会副主席林至颖表示,“粤港澳大湾区的城市与世界各地一样,都在抢人才,恢复‘通关’后,有利于湾区更好地吸引人才尤其是国际化人才的加入。”

  广东省政协委员、澳门中小型企业联合总商会常务副会长陈美仪表示,如今可以观察到澳门的游客越来越多,路面车流日渐繁忙,热闹的景象让她对未来充满期待。

  恢复“通关”后,粤港两地如何更好融合发展?广东省政协常委、香港广东青年总会主席霍启山认为,粤港融合实质上是“差异化互补”,在保留各自基础优势上,进行合作和互补,塑造全新的区域发展核心引擎。

  广东省政协委员、粤港澳大湾区创新智库主席庄守堃表示,香港可以继续发挥超级联系人的角色,寻找海内外发展机遇。香港科创企业也应该把握机遇,为大湾区引进更多优质的科创项目。

  “我们应当‘乘势而为’,加快做好人才流通、基建联通、机制互通、资金融通以及资讯畅通等工作。”广东省政协常委、新鸿基地产执行董事郭基煇说,在基建连通方面,按照“轨道上的大湾区”要求,建议加快推进广中珠澳高铁、深港西部铁路等大型轨道交通线路的规划建设。同时,根据恢复“通关”后的实际需求,尽快加密广深港高铁在庆盛站的停靠班次。

  而在资金融通方面,郭基煇建议广东以前海、横琴、南沙三大平台为试点,适当降低港澳企业设立跨境资金池的相关要求,并在资金使用方面给予更大弹性,为港澳企业在大湾区投资兴业提供资金融通便利。(完)

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