南迁红嘴鸥再赴“银川之约”******
市民正在喂食红嘴鸥。 于晶 摄
小朋友正在观赏红嘴鸥。 于晶 摄
小朋友正在喂食红嘴鸥。 于晶 摄
小朋友正在喂食红嘴鸥 。 于晶 摄
初冬到来 ，“老朋友”红嘴鸥再赴“银川之约” 。于晶 摄
市民正在观赏红嘴鸥。 于晶 摄
11月21日，成群 的红嘴鸥盘旋在宁夏银川海宝公园内 的北塔湖面上 ，时而悠闲游弋 、时而停栖觅食、时而追逐嬉戏……初冬到来，“老朋友”红嘴鸥再赴“银川之约” 。据悉，红嘴鸥每年深秋时节从西伯利亚来到银川 ，大约盘桓一月左右 ，再飞往云南过冬 。
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） 大发500地图 |
