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彩票驿站2023-01-31 16:05

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)

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驻保加利亚大使董晓军夫妇举行2023年“温暖迎春”招待会******

  中新网1月19日电 据中国驻保加利亚大使馆微信公众号消息,2023年1月16日,驻保加利亚大使董晓军夫妇举行2023年“温暖迎春”招待会。保加利亚副总统约托娃、旅游部长迪米特洛夫以及旅保侨胞、中资机构、孔子学院、留学生代表、各界友好人士共140余人欢聚一堂,共迎癸卯新春。

  董晓军大使在致辞中向所有旅保同胞、广大关心和支持中保关系发展的各界朋友致以诚挚问候和新春祝福。董大使表示,2022年对中国来说是极不平凡的一年。党的二十大胜利召开,擘画了全面建设社会主义现代化国家的宏伟蓝图;中国继续保持世界第二大经济体的地位,经济稳健发展,全年国内生产总值预计超过120万亿元;疫情发生以来,党和国家始终坚持人民至上、生命至上,坚持科学精准防控,因时因势优化调整防控措施,最大限度保护了人民生命安全和身体健康。

  董大使强调,2022年也是中保关系深化发展的一年。中保携手克服新冠疫情影响,两国关系保持健康稳定发展势头,政治、经贸、教育、科技、文化等各领域合作交流不断开创新局面。中保友好之家成立,成为推动中保友好事业的重要力量。

  董大使感谢广大在保同胞长期以来为祖国发展建设和中保友好事业辛勤耕耘。他表示,2023年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年,希望广大在保同胞在新的一年里,不忘初心、同舟共济,继续发挥好桥梁纽带作用,为推动中保友好关系发展和全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴贡献力量。

  约托娃副总统向全体在保中国公民致以节日问候,并请转达对全体中国人民的新春祝福,表示2023年是保中建交74周年,这将为保中两国合作带来新的机遇。两国将本着传统互信和相互尊重自信前行,继续开发更多领域的发展潜力。她强调近年来中国发展迅速,已成为世界不可或缺的重要力量,保中之间的合作将会继续保持下去!

  在喜庆温馨的气氛中,文艺汇演精彩开场。在保留学生带来合唱《灯火里的中国》、《祖国不会忘记》,以朴素真挚的歌声抒发心系祖国、情系桑梓的家国情怀;歌曲《一朵保加利亚玫瑰》展现“玫瑰王国”的风土人情,唱出对中保友谊的美好祝福;使馆小朋友演绎舞蹈《胭脂妆》,天真烂漫、活泼生动,充满中华传统文化韵味;驻保使馆王倬武官一曲《我的保加利亚,我的国》气势磅礴,将晚会气氛推向高潮。

  招待会最后,大家共同欣赏焰火表演,在璀璨的烟花下共同抒发对伟大祖国的深情祝福和对新春的美好期盼。(完)

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