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凤凰微彩2023-01-31 16:05

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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)

专家谈侨务工作如何凝心聚力谋新局******

  (中共二十大·观察)专家谈侨务工作如何凝心聚力谋新局

  中新社北京10月17日电 (记者 马海燕)“加强和改进侨务工作,形成共同致力民族复兴的强大力量。”中共二十大报告有关涉侨表述受到关注。接受本社记者采访的侨务专家称,相关表述折射出海外华侨华人在新征程上的作用愈发凸显,也对新时代如何做好侨务工作提出了新要求。

10月16日,中国共产党第二十次全国代表大会在北京人民大会堂隆重开幕。 中新社记者 盛佳鹏 摄10月16日,中国共产党第二十次全国代表大会在北京人民大会堂隆重开幕。 中新社记者 盛佳鹏 摄

  中国共产党长期重视广大侨胞的独特作用,改革开放以来历届党代会报告均提及“海外侨胞”。暨南大学华侨华人研究院副院长陈奕平表示,6000多万华侨华人是中华儿女的重要组成部分,这既体现在报告开篇对新时代伟大成就参与者的致谢中,执政党从未忘记海外侨胞的贡献;又体现在提高国家治理体系和治理能力现代化中,应时而生的“大侨务”工作格局就是为了更好地为侨服务。

  执政党对侨胞的期许也与党和国家的宏伟蓝图密切相关。十八大报告指出,落实党的侨务政策,支持海外侨胞、归侨侨眷关心和参与祖国现代化建设与和平统一大业;十九大报告指出,广泛团结联系海外侨胞和归侨侨眷,共同致力于中华民族伟大复兴。

  中国华侨华人研究所所长张春旺表示,二十大报告中关于侨务工作的重要论述与十八大、十九大报告相比,既一脉相承,又有新的特点。为适应新征程的新要求,侨务工作不仅要“加强”,而且要“改进”,显示出侨务工作的重要性。我们要正确把握侨务工作的历史方位和重要使命。

  在当下世情、国情、侨情发生深刻变化的情形下,如何加强和改进侨务工作?张春旺表示,一要注重工作的方式方法与策略,充分考虑海外侨胞的长期生存与发展;二要切实了解侨胞的需求与愿望,开展有针对性地为侨服务;三要发挥华侨华人沟通中外的渠道作用,促进中外文明交流互鉴。

  中国华侨华人研究所副所长张秀明建议,应该加强对侨情变化的研究,关注海外侨胞的迫切诉求,增强为侨服务意识,创新为侨服务的理念与方式,更好地凝聚侨心、发挥侨力,真正“当好海外侨胞和归侨侨眷的贴心人,成为侨务工作的实干家”。

  近年来,海外侨胞已发生结构性变化,新侨和华裔新生代渐成主体力量。如何培养其对中华民族和中华文化的认同感,成为沟通祖(籍)国与住在国的桥梁和纽带,被提上议事日程。

  陈奕平说,无论出生在住在国的华裔新生代,还是改革开放后走出国门的新移民,都应该受到重视。应该加强对他们的联谊,增强其寻根意识,进而增强对中华文化的兴趣,引导其参与中国的现代化建设,分享改革发展红利,使他们自愿成为新一代中外交流的使者。

  张秀明也认为,作为身处两个社会、横跨多种文明的跨国群体,海外侨胞的作用还可以进一步发挥。比如,可以发挥海外侨胞在传播中华文化、讲好中国故事方面的独特优势,还可以更好地发挥海外侨胞高层次人才众多、商业网络广泛、经济实力雄厚、联通中外的多方面优势。

  要加强和改进侨务工作,还要维护侨胞权益。陈奕平表示,这既包括归侨合法权益,也包括海外侨胞的合法权益。疫情之下,许多侨胞面临困境,还承担了污名化下的种族歧视和精神压力,要了解海外侨胞生存发展面临的新挑战,回应他们的诉求,更好地为侨服务。

  回望历史,在中国革命、建设和改革各个历史时期,海外侨胞都做出了重大贡献。多位专家均表示,在迈向全面建设社会主义现代化国家新征程中,海外侨胞同样不会缺席,一定能够“形成共同致力民族复兴的强大力量”。(完)

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