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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）

农历新春将至 台湾“年味儿”渐浓******

　　中新社台北1月19日电 农历新春将至，台湾民众纷纷返乡、出游，文博机构、宫观庙宇也推出迎春祈福活动，出游热门目的地旅馆、民宿订房近满……岛内年节气氛渐浓。

　　综合中央社、中时新闻网、联合新闻网等台媒报道，即将迎来新冠疫情解封后首次春节，台北桃园机场公司日前对外表示，依据航班运量人数预报系统显示，从1月19日(春节前最后上班日)到1月30日(春节后首个上班日)共12天，桃园机场旅客量预估将近100万人次。

　　19日，桃园机场出入境人潮渐增，据相关预报显示，当日出入境旅客将超过6万人。

　　台湾“公路总局”表示，春节连假将至，苏花路廊预估将在20日凌晨4时起涌现南下车潮，22日(初一)将是车流最高峰，车多堵塞情形将从当日凌晨5时出现，直到下午4时才会趋缓。北返车流预估将在26日(初五)达到最高峰。

　　据报道，春节期间，因假期长且疫情管制措施放宽，台湾民众出游意愿高，一些热门目的地如垦丁，饭店和民宿订房几近爆满，业界预期过年期间可达满房，创近十年来新高。

　　恒春半岛观光产业联盟理事长、垦丁亚曼达民宿董事长林荣钦表示，因垦丁天气良好，目前许多民宿除大年初一至初五订房达到满房外，其他时间的订房也都达到七成至八成以上，优于往年春节连假。

　　为迎接癸卯兔年，很多台湾宫观庙宇已预告一系列新春祈福庆祝活动，如点灯祈福、消灾法会，以及庙埕文创市集，赠送吉祥平安币等，欢迎信众参拜，祈求运势顺遂如意。

　　以陶艺闻名的莺歌陶瓷博物馆对外宣告，农历春节初二至初八将推出“2023陶博馆春节活动——幸福兔儿”，每天都有可看可玩可共学的趣味活动、展览，欢迎民众全家大小一同到陶博馆快乐过新年。

　　位于新北市的黄金博物馆将在春节期间展出闪亮亮的220公斤超大金砖，与大小朋友一同贺岁，喜迎金兔好运旺来，也期待游客带着掘金的心情进入金矿坑参观，带来新一年的财气满满。

　　新光银行、凯基银行等宣布，为助攻客户金兔年迎好运，已将限量“福兔迎祥发财水”“钱兔似锦发财米”，放置分行金库在春节期间饱吸财气。客户在春节连假后第一个开工营业日到相关银行临柜办理业务，均可免费领取。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）