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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）

浙江人做好准备，接下来的气温直冲20℃！******url:https://m.gmw.cn/2023-01/07/content_1303246922.htm,id:1303246922

　　转自：浙江天气

　　民谚道：“小寒时处二三九，天寒地冻冷到抖”，不过，由于冷空气乏力，今年小寒节气的开篇，暖得不像是数九寒天，反倒带大家提前感受春天。

　　未来七天浙江省走起“先晴后雨”的天气路线，气温较常年同期异常偏暖。

　　12日前，好天气连续登场，其中8-9日浙江省大部地区最高气温升至18～21℃。

　　一说到暖，大家可能又要关心是否会破纪录？

　　以丽水、杭州为例，1月上旬最高气温纪录分别是27.8℃（出现在2020年1月7日）和24.5℃（出现在2020年1月6日）。虽然这次升温都是朝着20℃冲刺，较常年同期显著偏高，但要破历史同期纪录还差些火候~

　　另外，阳光也有期限，大家且晒且珍惜，12-13日受暖湿气流影响，全省就要转入阴雨频道。

　　春运期间（1月7日~2月15日）

　　气候趋势预测

　　今天开启一年一度的春运大戏。今年春运正值一年中气温最低的时节，在三重拉尼娜和全球变暖的不同影响效果下，我省的天气气候较复杂。预计今年春运期间，我省气温正常略偏高，降水略偏少或偏少，冷空气势力总体偏弱，具体预测如下：

　　平均气温正常略偏高

　　预计春运期间平均气温全省各地正常略偏高，浙中的北部和浙北地区4~7℃，浙中的南部和浙南地区7~10℃。极端最低气温浙中北山区和浙南北部山区-5~-12℃，浙北平原和海岛、浙中南沿海、金衢盆地1~-6℃，其它地区-3~-9℃。低温日数较常年偏少，浙北大部9~15天，浙南大部和浙东沿海0~6天，其他地区6~9天。

　　降水量略偏少或偏少

　　预计春运期间降水量各地较常年略偏少或偏少，浙中北大部偏少2成以内，浙南大部偏少2成以上。降水量浙西北大部70~130毫米，其它地区50~100毫米。雨雪日数较常年偏少，浙南南部、浙中西部9~14天，其它地区7~12天。发生全省大范围持续性低温雨雪冰冻天气的可能性较低，但阶段性雨雪冰冻天气仍有可能发生。

　　冷空气势力总体偏弱

　　预计春运期间冷空气势力总体偏弱，但不排除强冷空气和寒潮影响我省的可能性。主要有4次冷空气影响我省，影响时段和强度初步预测为：1月11~13日（中等）、1月18~20日（中等）、1月29日~2月1日（弱）、2月5~8日（中等）。预计1月上旬后期气温将发生转折，由入冬以来的偏低转为偏高，直至春运结束全省各地气温以正常略偏高为主。

　　春运温馨提示

　　1、需重视强冷空气和寒潮的不利影响。预计春运期间冷空气势力总体偏弱，但不排除强冷空气和寒潮影响我省的可能性，需注意防范剧烈气温变动对春运交通和人体健康的不利影响。沿海地区需特别关注大风对海上交通运输的不利影响，有关部门应及早做好防范措施。

　　2、需防范阶段性低温雨雪冰冻天气的不利影响。今年春运恰逢一年中气温最低时期，加上拉尼娜的“制冷”作用，可能出现极端低温天气。尽管发生全省大范围持续性低温雨雪冰冻天气的可能性较低，但仍需防范阶段性低温雨雪冰冻天气对春运交通和生产生活带来的不利影响。

　　3、需关注雾霾对健康和交通的不利影响。预计春运期间降水偏少，不利于大气污染物的冲刷，且冷空气间歇期气温回暖速度较快，可能出现阶段性雾霾天气，需密切关注空气质量及其对春运交通和人体健康的不利影响。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）