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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）“90后”站长迎“地下春节”：守护团圆路 他乡亦故乡******
中新网嘉兴1月19日电(记者 黄慧)1月19日，浙江海宁暖阳高照，为即将到来的春节增添了几分暖意。春节期间，每一趟安全、从容的归途背后，都有无数身影驻守岗位、逆向而行。
作为浙江交通集团下属浙江轨道集团海宁运营公司杭海城际铁路(下称“杭海城际”)皮革站区区域站长，来自江苏徐州的“90后”季赛今年将和妻子一起迎来“地下春节”。为了守好“春运岗”，他们特意提前把女儿送回了老家。
2020年，季赛和妻子眭洁一起加入杭海城际，分在不同的站区。从专业工程师，到如今负责杭海城际皮革城站、海昌路站和浙大国际校区站运营服务工作，每一趟穿梭的列车、来来往往的旅客，都是季赛工作成长的见证。
平日里，他们夫妻二人休息时间总喜欢一起吃饭。遇到假期，他们便连轴转忙个不停，连续倒班加班，见一面都成了一件难事。
作为区域性重大交通基础设施建设，杭海城际实现了杭州和海宁两座城市的轨道交通“互联互通”梦，承载着海宁社会经济腾飞和杭州大都市圈大发展的美好愿景。
春运期间，杭海城际客流密度进一步加大，在外奔波的人们纷纷踏上回家团聚的旅程，这也是像季赛一样的城际铁路人最忙碌的时候。
季赛在车控室手指口呼，双人确认设备状态。 张天 摄这段时间，季赛上班的第一件事就是参加交接班会，根据交接班记录表安排好今天需处理的事项，并布置好近期重要工作。
一开完交接班会，他立刻开启下一项工作。在车控室，他一刻不停地盯控列车自动监控系统，用手持台发布着各项指令，保证行车工作安全有序。
“忙起来的时候，我们经常连去喝口水的间隙都没有。”季赛和同事一起守候在车控室里，随时通过闭路电视监控系统关注站台和站厅乘客动态。
随着人流量逐渐增加，为更好地保障乘客安全出行，除了日常服务外，季赛所辖的站点还多了一些暖心服务：贴心的母婴室、便民的百宝箱、致力打造轨道精神共富的读书台……“虽然都是一些细微的改变，但是我们希望通过这些改变给更多乘客带去温暖。”季赛介绍道。
对季赛而言，春节不过是一年中不寻常却又寻常的几天。“在一岗，爱一岗。不能跟家人相聚虽然很遗憾，但是能与干劲满满的同事们一起坚守岗位，也算是给团圆赋予了别样的意义。”在他眼里，杭海城际已经成为第二个家。
在万家团圆路上，季赛和妻子在同个轨道上走着各自的“平行线”，用自己的坚守守护许多人的美好回家路，在迎来送往中传递温情。(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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