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来源:佰家富app充值2024-07-13 17:48

  

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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)

安徽省政协香港地区委员吴志斌:科创是深化皖港合作新突破口******

  中新网合肥1月14日电 (记者 张强 吴兰 张俊)“目前,安徽省正融入长三角一体化发展的新车道,努力成为国家科技体制改革的‘试验田’,在此历史发展的契机下,要深化皖港两地的经济文化互动合作,科创必然是一个新的突破口和增长点,更是开创皖港合作的新面向。”安徽省政协香港地区委员、安徽省侨联副主席、香港安徽联谊会总会常务副会长吴志斌14日在接受中新网记者专访时如是说。

  当日,安徽省“两会”继续在合肥市举行。作为“老委员”,吴志斌坦言,五年的委员任期,让他从对安徽感到陌生变得熟悉与亲切,从一位对安徽的旁观者、欣赏者变成了安徽发展的参与者、见证者,从最初的荣誉感变成了一种自觉的、沉甸甸的责任感。

  过去五年,作为安徽省政协委员,吴志斌共参加了皖港活动逾百场。三年的疫情,让港澳委员来皖履职增加了很多困难,但吴志斌2021年至2022年之间仍克服困难,每年都二次返皖履职交流。

  履职期间,吴志斌积极参与安徽省脱贫攻坚,设立的“吴国修端仁教育基金”五年来资助了二百多名贫困中学生升读大学,扶贫助学与扶贫消费总额逾百万元。

  同时,吴志斌还深入安徽九个地市,推动各地市在港成立地市级“同乡联谊会”,2022年底“香港合肥同乡联谊会”正式成立并运作。“我觉得变的是环境,不变的是履职的初心、心中的责任,有信念,办法总比困难多。”

  如今,参政履职的工作让吴志斌成为一名“新安徽人”,不仅自己在安徽置业,更动员香港中文大学毕业的女儿到安徽创业。

  在今年安徽省“两会”上,吴志斌根据安徽发展动态,重点关注皖港科创交流合作,并积极建言献策。

  吴志斌说,皖港科创合作有基础有政策。安徽省区域创新能力为全国第7位,并连续11年位居全国第一方阵。作为综合性国家科学中心的合肥和立志建立“国际创新科技中心”的香港,具有高度的战略重叠性。皖港两地从技术发展的资源储备、创新政策的支持力度以及人才吸引到企业落户等方面,都有相同的策略性谋划和施政目标。

  为实现皖港两地在科技创新的多、深、广的合作交流,吴志斌建议,安徽应建立省级科创统筹领导小组,制定专门与港交流、协作的相关机制,弥补皖港长久以来的互动欠缺,针对性设立皖港科创基金,实现和培育有深度、有专题、精细化的科创交流活动。支持鼓励两地共建优势学科、实验室和研究中心。

  同时,应发挥省级国有公司、在港窗口公司(香港黄山公司)、民营在港企业的主体性作用,深入洞察两地合作的“契合点”,尤其是在发挥合肥综合性国家科学中心优势方面,着重结合香港特区政府对生物科技、人工智能、智慧城市等方面的政策支持,引进相关企业项目,完善两地科创生态圈。

  此外,要实现人才和项目的互动互联,其中在港安徽政协委员在发挥履职双重作用的同时,更要进一步起到“双面黏合”的作用。自改革开放以来,皖籍海归和港漂科创、金融人才落户香港,成了香港科技进步和创新的新生力量。安徽省需调动且发挥这一批人才的积极性,创立多领域、多面向的人才交流合作项目,定期举办人才项目峰会和考察活动,以国家级科创项目计划为主导,联合两地高精尖人才团队,以实现人才、资源和项目的互认、互动、互赢。(完)

  (文图:赵筱尘 巫邓炎)

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