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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）

民俗活动温暖千家万户******

　　慈善公益报（张迎迎）兔子灯制作、剪纸、打年糕、捏面人……春节临近，各地丰富多彩的特色活动，让人民在体验传统民俗文化中喜迎新年，既传播时代正能量，也在参与和体验民俗文化活动中播撒传统文化，增强人民的文化自信。

　　民俗文化活动寻年味

　　日前，2023年第六届“幸福中国年”系列活动在重庆市嘉陵江畔曾家岩书院内举行，年味甚浓的民俗活动吸引了广大群众到访。

　　“玉兔迎春到 红梅祝福来” “金杯醉酒乾坤大 玉兔迎春岁月新 ”……书院内的大条案前，几位来自重庆市文物保护志愿者总队的志愿者，正一笔一画地写着春联。旁边的桌椅上，不少寓意美好、喜庆吉祥的春联已经完成，它们带着墨香，正静置待干。

　　第六届“幸福中国年”主办方曾家岩书院创始人吕真介绍说：“所有的春联、年画、福字等民俗作品，我们都赠送给广大市民，希望大家都能从传统文化中体会到欢乐，高高兴兴迎接兔年春节。”

　　在湖北省，第十五届宜昌·西陵庙会中，民俗游园、翰墨迎春、非遗展演等众多子活动相继登场，市民逛大集、打年货、品民俗、赏非遗。在广东省，佛山市顺德区乐从镇举行2023年非遗年味圩活动，来自书法协会、文化志愿者队伍的书法艺术家们各展风采，与居民互动。

　　体验特色民俗迎新年

　　春节临近，在安徽省芜湖市南陵县家发镇的联三村，一场丰富多彩的迎新春民俗文化活动，让村子热闹了起来，吸引不少城里人前来品民俗、寻年味。

　　活动当天，非遗糖画让技艺传承人王强又火了一把，熬糖、刷油、化糖、绘制、冷却……只见在“咕噜咕噜”的熬糖声中，几分钟的工夫，一个栩栩如生的糖画就在王强的巧手之下大功告成。以糖为墨，以勺为笔，看得孩子们欢呼雀跃，个个瞪大了眼睛，看在眼里、馋在心里。

　　“真没想到，家发镇还有这么多民俗，让我们找回了儿时年的记忆。”在体验了糖画制作之后，一群带着娃娃们围上来的妈妈赞叹连连。

　　据了解，近年来，南陵县持续推进乡村旅游高质量发展，依托丰富的旅游资源，一边挖掘文化内涵，一边助推文旅融合。

　　在山东省，潍坊谷德广场民俗潮玩集欢乐启幕，钩针、糖画、面人等众多传统民俗类项目，吸引许多顾客驻足体验，找寻曾经新年的回忆并合影留念。在江西省，南昌绳金塔历史文化街区新春剪纸DIY创意互动，兔子灯制作、剪纸等多个体验活动为新年增添一份喜庆色彩。

　　过了腊八就是年，春节的脚步越来越近，新年的味道也越来越浓。接下来，各类民俗文化活动还将继续，让人民在冬日感受到活力与欢乐，也为新一年的开始献上了满满的祝福。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）