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）
田成川 ：加强气候传播在全球气候治理中具有战略性意义******
生态环境部宣教中心主任田成川作视频致辞 。 中新网记者 陈天浩 摄
中新网埃及沙姆沙伊赫11月16日电 “加强气候传播，积极提升公众参与应对气候变化意识 ，在全球气候治理中具有基础性和战略性意义 。”
近日，《联合国气候变化框架公约》第二十七次缔约方大会(COP27)“气候传播与公众意识边会”在埃及沙姆沙伊赫举行，生态环境部宣教中心主任田成川作视频致辞时如是说 。
田成川介绍了生态环境部宣教中心长期以来在提升公众环境和气候意识开展的一系列积极探索：一 是开展了丰富多样的气候传播活动 ；二 是发起成立气候传播平台和行动网络；三 是开展应当气候变化教育培训 。
如 ，田成川提到，在联合国儿童基金会支持下，生态环境部宣教中心开展气候智慧学校项目，建立气候智慧学校评价标准和建设指南 ；指导相关单位承办应对气候变化南南合作培训班 ，与大型国有企业合作 ，开展减污降碳协同增效能力建设培训 ，提升企业实现双碳目标 的能力。
“我们必须本着为子孙后代 的可持续未来负责 的精神 ，坚持目标导向，紧跟政策走向 ，科学设置气候传播议程 ，尊重传播规律，加强政府 、企业、社会组织合作 ，共同采取行动，开展更丰富 、专业、有效 的气候传播工作 。”田成川称 。
“气候传播与公众意识边会”由中国新闻社与生态环境部宣教中心主办 ，中国新闻网承办，能源基金会协办 。(完)
（文图 ：赵筱尘 巫邓炎） [责编 ：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
购彩大厅Welcome地图 |
)