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）
春运期间预计进出京旅客总量达2536万人次 探亲流是主体******
中新网北京1月7日电 (杜燕 徐婧)2023年春运从2023年1月7日(腊月十六)开始至2月15日(正月二十五)结束，共计40天。北京市交通委今天表示，今年，春运处于疫情防控优化调整转段期，预计出行需求将得到释放。据预测，铁路、民航、省际客运进出京总量2536万人次，日均63万人次；高速公路日均180万辆次。
务工、学生流呈现错峰分批特征
北京市交通委表示，今年，受疫情影响，务工、学生流呈现错峰分批特征，春运前陆续离京返乡，春运后开始返校返岗。旅游流受疫情感染期影响恢复有限。探亲流仍是主体，预计在春节假期前开始陆续出京，节后集中返京。
北京市交通委表示，预计节前2-3天将迎来出京客流高峰，正月初七、正月十五前后迎来两个返京客流高峰，进出京客运量达80万人次。高速公路交通量高峰出现在2月10日，达205万辆次。
北京市交通委指出，总体来说，春节前后交通呈现快速恢复性增长趋势。北京将对交通发展趋势持续开展实时监测和分析研判，及时发布出行提示信息，提前做好运力准备等保障工作。
旅客在北京西站乘坐春运首日北京首趟始发列车G6701次列车。 中新社记者 贾天勇 摄不查验乘客核酸阴性证明和健康码
北京市交通委表示，北京严格落实疫情防控优化调整各项措施，认真实施铁路、公路、民航、邮政快递等领域疫情防控政策。不再对乘客查验核酸检测阴性证明和健康码，不再开展落地检，不再实施乘客测温。有序恢复已暂停的客运服务。做好从业人员防护和场站、交通运输工具防疫管理。
同时，倡导乘客做自己健康的第一责任人，旅行途中全程戴口罩，主动减少聚集，出现发热等症状时避免乘坐公共交通工具。
加强运输服务和客运组织保障便捷出行
北京市交通委表示，将保障市内交通运行平稳。
公路方面继续实施春节假日高速公路免费通行政策。在进出京高峰期间，增加收费站现场保障力量，对车流量大的站口加强应急值守，结合交通量情况，合理配置车道，加强人员疏导。
省际客运方面，做好运力筹措，根据客流及时调整运营计划，动态优化运力调配。
轨道交通高峰时段加强站台、换乘通道楼、扶梯等重点部位监控，做好携带大包乘客的引导。针对返京高峰火车站、机场可能出现大客流的情况，做好4号线、7号线等重点接驳线路夜间延时运营保障的准备。
地面公交增加途经交通枢纽公交线路运营班次，强化运力供给。加强火车站、公园景区、商场及周边公交线路和站台的调度指挥和客流疏导，保障运营秩序。出租汽车做好机场、火车站和主要客流集散地的运力保障，加强与调度站、保点出租企业、交通台、调度中心联动，组织站区周边空驶车辆前往运营。
强化货运服务，做好保通保畅。春节“免通”期间继续实行大型车辆与7座以下客车通道分流，各收费站加强疏堵保畅、提升通行效率，共开辟333条绿通车道，保障绿通车快速查验、快速过站。强化服务区和收费站服务，高速服务区每日做好环境清洁消毒和通风换气，继续为货车司乘人员提供专区停靠、免费开水、餐饮售卖等服务。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
5分pk10地图 |
)