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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）

苏州相城 ：“智驾之城新年第一跑”活动举办******

　　为深化“双中心”建设，打造“智驾之城”品牌 ，2023年1月1日上午 ，苏州市相城区举办“智驾之城新年第一跑”活动，畅想发展智能车联网产业 的“速度”与“激情”， 迈出逐梦南天成、起跑再出发 的铿锵步伐 ，以奔跑奋进 的姿态开启自动驾驶新年新篇章。

　　智能车联网产业 是相城重点打造的三大产业创新集群之一 。从2017年开始，相城积极抢抓数字经济新赛道、主赛道 ，以苏州高铁新城为核心 ，围绕“聪明的车”“智慧的路”“灵活的网”构建全产业链生态，聚力打造“智驾之城”。当前，作为相城区发展智能车联网产业 的核心区域，苏州高铁新城已集聚智能网联汽车相关企业超百家，汇集产业人才超4000人，一批领跑企业在这里快速成长、从技术研发走向量产 。

　　活动上，来自Momenta 、挚途科技 、智加科技、轻舟智航等多家头部企业的Robobus、Robotaxi 、无人重卡 、无人清扫车等多种车型齐聚，车辆数量突破了130台。

　　除了车型、车企阵容“豪华”，值得一提的 是，本次发车路线涉及苏州高铁新城 、元和街道、黄桥街道 ，元和路线全程4.2公里 ，黄桥路线全程4公里，相城区三板块梦幻联动 、同步进行，而活动发车的起始点，设置在苏州高铁新城 的“智驾大道”南天成路 ，全程共计20分钟。

　　吹响开启“双中心”建设 的“集合号”，打响铺展“智驾大道” 的“发令枪”，奔涌向前的智能驾驶车辆，既行驶在南天成路“智驾大道”上 ，也行驶在智能车联网产业发展的坦途大道上。新 的一年，相城也将以“双中心”打造为抓手，持续推进车联网产业发展，推进江苏省车联网和智能网联汽车高质量发展先行区，建设车联网产业创新集群 。

　　车联网产业是相城发展数字经济 的重要赛道 ，也是相城正在打造的三大标杆产业创新集群之一 。目前 ，相城已聚集相关企业超200家，其中高新技术企业50家，招引和培育了Momenta 、智加科技、挚途科技等创新型企业，产业链涵盖30余个细分领域，2022年相关销售规模近200亿元 ，实现60%以上的增长速度。

　　在2022年11月3日的苏州市智能车联网产业创新集群推进会暨第四届全球智能驾驶大会上 ，相城全域开放智能网联汽车道路测试和示范应用，开放相城区全域489平方公里 、道路里程1906公里作为智能网联汽车道路测试、示范应用和示范运营区域。开放苏州高铁新城28.9平方公里、道路里程162公里，作为有条件开展“主驾无人” 的道路测试、示范应用和示范运营 。

　　作为相城智能网联汽车产业 的核心区 ，苏州高铁新城打造的“智驾大道”——南天成路 ，既是苏州高铁新城 的主干路 ，也是智能网联汽车产业 的发展之路。当前，近20个产业楼宇载体依次分布 ，超百家智能网联汽车企业集聚于此 ，场景上新、量产应用 、合作示范 ，在这段近4公里 的南天成路上 ，每天都上演着智能驾驶 的“速度与激情” 。（苏轩）

　　（文图 ：赵筱尘 巫邓炎）