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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）

聚焦脱贫、经济、城乡、生态 内蒙古亮过去五年“成绩单”******

　　中新网呼和浩特1月12日电 (记者 李爱平)1月12日，内蒙古自治区十四届人大一次会议开幕。当天，内蒙古自治区主席王莉霞作政府工作报告时，从脱贫、经济、城乡、生态等多个领域介绍了过去五年内蒙古取得的成绩。

　　王莉霞表示，内蒙古自治区十三届人大一次会议以来的五年，内蒙古举全区之力打赢脱贫攻坚战，157万贫困人口全部脱贫，57个贫困旗县全部摘帽，3681个贫困嘎查村全部出列，历史性地解决了绝对贫困问题，与全国一道共圆小康梦、迈上新征程。

　　王莉霞介绍，过去五年，内蒙古综合经济实力大幅跃升，地区生产总值从1.5万亿元增长到2.2万亿元，人均地区生产总值从6.1万元增长到9.2万元。粮食总产量从全国第十位跃升至第六位，牛奶、羊肉、牛肉和羊绒、饲草产量稳居全国第一。累计生产煤炭53亿多吨、发电2.9万亿度，煤、电保供量均居全国第一。

　　过去五年，内蒙古城乡面貌发生巨大变化。官方介绍，内蒙古城镇化率从64.6%提高到近69%，乡村振兴全面推进，东中西部差异化协调发展格局初步形成。张呼、通新、喀赤高铁相继通车，公路里程增加1.7万公里，呼和浩特新机场主体完工，21个通用机场建设完成，水利、能源、信息等一批重大工程建成投运。

　　过去五年，内蒙古生态环境质量持续改善。官方表示，内蒙古全面完成中央第一轮环保督察及“回头看”整改任务，黄河、“一湖两海”、察汗淖尔等重点河湖流域治理成效显著，破坏草原林地违规违法问题得到有效整治。累计造林3700多万亩、种草1.2亿多亩、防沙治沙5400多万亩，均居全国第一，创建10个国家生态文明建设示范区和8个“绿水青山就是金山银山”实践创新基地。

　　此外，官方还透露，过去五年，内蒙古全面落实党中央疫情防控部署要求，全力处置额济纳、满洲里、二连浩特、呼和浩特等地疫情，最大程度保护了人民群众生命安全和身体健康。坚决整治政府过度举债乱象，重举整治煤炭资源领域违规违法问题，深入推进金融领域改革化险，妥善处置原包商银行、新时代信托风险。扫黑除恶专项斗争圆满收官，社会治安、安全生产、食药安全形势持续向好，社会大局保持稳定。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）