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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）

甘肃省民乐县70位教师搬入新公寓——师逢喜事精神爽******

　　■2023新春走基层

　　开栏的话

　　2023年是全面落实党的二十大精神的开局之年，也是全面建设社会主义现代化国家新征程起步之年。从今天起，中国教育报启动“新春走基层”主题采访报道活动，派出多路记者深入基层、深入校园，采访记录教育系统干部师生学习贯彻党的二十大精神的精彩瞬间和喜人景象，鲜活展现大家学习工作生活的点滴变化和切身感受，全面反映各地教育改革发展所取得的积极成效，凝聚广大干部师生团结奋进的力量。敬请关注。

　　甘肃省民乐县70位教师搬入新公寓

　　——师逢喜事精神爽

“我这边高度合适吗？”“左边再高一点儿，对，这样贴福字好看。”……1月4日，甘肃省张掖市民乐工业园区学校教师白秋霞和同事王海霞一起忙活着布置“新家”。

　　图① 1月3日，甘肃民乐工业园区学校教师济济一堂，出对子，写春联，庆祝乔迁之喜，展望新年新生活。

　　图② 该校教师在帮同事往新公寓搬运行李。

　　图③ 民乐工业园区学校教师公寓——树业楼外景。本报记者 张学军摄

　　都说人逢喜事精神爽，对白秋霞来说，在新年里更是拥有双倍的快乐——即将出生的宝宝和分到崭新整洁的公寓，让她最近脸上洋溢着满满的幸福。

　　和白秋霞一样，2023年元旦前，70位教师拿到了新公寓房间的钥匙。

　　从2019年开始，民乐县实施生态及地质灾害搬迁工程。为了让全县近3万户搬迁群众的孩子就近有学上、上好学，该县统筹教育资源，在民乐县生态工业园区移民安置点新建一所县级直属幼儿园、小学、初中一体化学校。与此同时，学校通过公开招考等方式配齐配强师资力量。

　　学校距离县城40多公里，教师离家远近各不相同，每天回家不现实，在家与学校之间往返，既不安全也不方便。

　　俗话说“安居才能乐业”。为了让教师们在新学校工作起来有家一般的温暖，2022年，民乐县投资670多万元在校园里建成名为“树业楼”的教师公寓，解了全校有需求教师的燃眉之急。

　　李菁是2022年新入职教师，在学校担任七年级生物教学工作。“有了宿舍之后，生活工作方便多了，不用每天跑来跑去。从校到家，从家到校，一步就到，可以安心工作了。”李菁笑道，“条件这么好，咋能不踏实努力干工作呀！”

　　走进李菁的宿舍，26平方米的房间被隔成卧室、卫生间2个区域，精巧而温馨。别看它小，衣柜、床和简单生活设施一应俱全。

　　“有一位刚入职的老师，来到公寓后就打开微信和父母视频通话，在视频里带着父母逛了一圈自己的新家。两位家长看孩子住得很好，都很放心。”在校长郑玉铭看来，这份特殊的新年礼物让教师有了一份踏踏实实的归属感。

　　贴窗花、摆绿植、添新床……新年伊始，万象更新。民乐工业园区学校里喜气洋洋，欢声笑语一片。（本报记者 张学军 郑芃生 通讯员 马绮徽）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）