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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）

风雪边关路 千里送温暖******

　　春节前夕，本报记者随西部战区机关工作组看望慰问边防哨所官兵——

　　风雪边关路 千里送温暖

　　■本报记者 彭 亮 通讯员 彭小明

　　“穿上这身装具，站哨巡逻冷不冷？”春节前夕，记者随西部战区机关工作组来到海拔5380米的神仙湾哨所，看望慰问一线执勤官兵，为大家办实事解难题。工作组成员摸了摸战士身上的新式装具，嘘寒问暖细致入微。

　　边防哨所节日战备准备得怎么样？福利待遇政策落实成效如何？工作组领导告诉记者，近年来，党中央、中央军委和习主席高度重视边防建设，军地各级相继推出一系列惠军利兵举措，边防一线练兵备战、官兵生活条件等发生巨大变化。为进一步解决边防官兵训练执勤等方面存在的问题，西部战区按照“突出边防一线、倾斜艰苦地区”原则，专门抽组训练、政工、保障等要素，成立联合工作组，赶在春节前赴边防哨所看望慰问官兵，深入做好保生活、保战备工作。

　　翻雪山、过达坂、进哨所……驱车抵达某边防连时，夜幕已降临。此时，室外气温低至-24℃。记者看到，车刚停稳，工作组成员就兵分多路，直奔目的地——战区某处处长顾坤走进锅炉房，查看连队饮用水和暖气供应情况；某处参谋史诺走进制氧站，了解制氧装备性能和战备用氧基数；某处副处长张野峰来到班排宿舍与官兵围坐在一起，询问了解探亲休假、训练伤病等情况……该连连长张军深有感触地说：“工作组来之前就明确，不搞迎接、不听汇报，他们想到哪里、想了解什么就直达现场。”

　　“随着国家经济社会快速发展，各级大力推进边海防建设。如今，路、氧、暖、网、房都越来越好了！”谈及边关旧貌换新颜，已在高原一线坚守10年的二级上士扎西加参告诉记者。这些年，他亲眼见证巡逻走的砂石路变成柏油路、连队从土石房搬进阳光板房、营区从“信息孤岛”到用上无线网络……

　　守好边关，身体健康是基础，安心用心是关键。某边防连列兵马礼渊初上高原，脸上还没有标志性的“高原红”。工作组成员、某处处长杨柳青和军医一起，召集马礼渊等4名新兵，为他们普及高原病防治常识，介绍应急救援经验。大家拉家常、谈心事，很快打成一片。

　　“首次在高原过年，有什么期待？”面对记者询问，新兵们不仅想与家人视频通话、观看春节联欢晚会，还纷纷主动请缨参加站哨巡逻。交流结束，在工作组建议下，边防连队哨所下一步将加大对新战士全方位成长的帮扶力度。

　　战区主战，主责主业是备战打仗。一路上，工作组收集整理应急备战、管边控边等方面矛盾困难，以便结合新年度工作谋划统筹解决。某哨所海拔5046米，官兵乘车执勤巡逻要经过宽仅3米、多达27道拐的4公里陡坡。为此，战区专门就修建这条边防巡逻路作了下一步安排。该连指导员鲁文高兴地告诉记者：“听说上级计划拓宽升级这条路，全连官兵都很期待。以后无论执勤巡逻还是生活保障，都会更加安全方便。”

　　风雪交加挡不住浓浓真情。连日来，工作组一行顶风冒雪，深入被中央军委授予“喀喇昆仑钢铁哨卡”荣誉称号的神仙湾哨所和天文点、河尾滩、班公湖等边防点位，行程上千公里，一路走访慰问、一路解难纾困。在海拔6050米的无名山口，工作组接连遭遇险情，大家纷纷下车破冰除雪、清理路障。“在这么艰苦的环境里，官兵天天要执勤巡逻，多不容易啊！”一位工作组成员动情地说。

　　“感谢你们辛苦的付出、艰巨的付出、光荣的付出！”大雪封山，某哨所进出不便，工作组领导通过视频慰问坚守战位的官兵。视频中，哨所官兵的呼号声盖过了窗外呼啸的风声：“请组织放心，我们一定牢记职责、不辱使命，坚决完成好各项任务！”

　　据悉，在现地走访慰问的基础上，西部战区党委机关还通过安排一次上门走访、寄送一封慰问信函、拨打一个拜年电话等方式，了解边防一线官兵及家人的困难和需求，并送去新春祝福。截至目前，他们已协调西部7省(区、市)和新疆生产建设兵团共79个全国双拥模范城(县)慰问一线边防部队，帮助解决官兵看病就医、子女入学、法律纠纷等困难300余个。

　　(本报西藏阿里1月17日电 解放军报)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）