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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）

岁末年初华侨华人爱心善举温暖“第二故乡”******

　　中新社北京1月2日电 (记者 吴侃)岁末年初，世界各国的华侨华人在当地开展不同形式的爱心捐助活动，这些善举承载了华侨华人对“第二故乡”的关爱和责任，也向当地民众传递了祝福和暖意。

　　日前，9辆大卡车载着近60吨的抗旱赈灾物资，从肯尼亚首都内罗毕驶向受旱灾影响严重的马瓜尼郡(Makueni)，这批物资由肯尼亚华侨华人捐赠，包括玉米面、小麦面、豆类、食用油、食盐等，将帮助当地2500户家庭度过艰难时期。

　　受连续多个雨季降雨量不足影响，肯尼亚正在经历40年来最严重的干旱，农业生产受到严重打击，大量牲畜和野生动物死亡。肯尼亚华侨华人联合会会长高玮接受记者采访时说：“去年11月初，我们与肯尼亚中华总商会联合14家在肯华侨华人社团，向旅肯同胞和在肯中资企业发起募捐，两周多时间共筹集到超过794万肯尼亚先令，这些善款全部用于购买灾区急需的食品物资。”

　　“记得那天马瓜尼郡的捐赠现场来了4000多名灾民，他们看到我们的到来非常激动，纷纷向我们竖起大拇指。”高玮说，英文中有一句谚语“A friend in need is a friend in deed”，翻译成中文就是“患难见真情”，我们在肯尼亚创业和生活，这里是我们的“第二故乡”，我们向当地民众伸出援助之手，帮助他们战胜饥荒，这是我们的责任也是义务，是回报也是感恩。

　　肯尼亚副总统办公室主任麦克戈耶在捐赠现场向肯尼亚华人表示了感谢，他说：“华人移民自发筹备善款购买物资，他们的行为令人感动，也为所有移民群体树立了榜样。”

　　在阿根廷布宜诺斯艾利斯，新年前夕，阿根廷华人义工协会的义工们为了爱心捐赠活动忙碌着，他们到布市13区区公所、布市中国城疫苗接种点，为工作人员送去爱心礼包；圣诞节前夜，华人义工来到布市大街小巷，将礼包发放给流落街头无家可归的人们。

　　据阿根廷华人义工协会副会长陈铭介绍：“华人义工团队自成立以来就组织各种帮扶活动，我们也多次前往贫民窟、孤儿院、养老院等开展捐助。此次的爱心礼包由阿根廷华文教育基金会、诚信工作室等出资，华人义工协会采购分发，希望把这份来自华人的温暖祝福传递给当地民众。”

　　阿根廷华侨华人的捐赠活动也获得了布市13区区长佛罗伦萨斯·卡维诺的肯定，他表示：“疫情发生以来阿根廷华文教育基金会和阿根廷华人义工协会多次捐赠食物和防疫物资给13区政府，华人移民积极回馈当地社会的行动值得赞赏。”

　　在意大利罗马，罗马华助中心和意大利青田同乡总会的成员们日前来到意大利慈善机构“圣艾智德团体”，捐赠了鞋子、帽子、袜子等2万件衣物，帮助生活困难的人们温暖过冬。

　　“近年来罗马华助中心已多次向意大利慈善机构捐赠。”罗马华助中心主任徐孟圣说，中华民族自古就有扶危济困、乐善好施的优良传统，我们海外侨胞应当传承和弘扬传统美德，提升华人良好的形象。

　　近日，坦桑尼亚中华福建同乡会的侨胞们来到当地的两家福利院，给孩子们带来了大米、面粉、饮料、水果、衣服、书包等食品和物资，这是同乡会今年第三次拜访孤儿院，孩子们看到他们就像见到老朋友，露出灿烂的笑容。

　　坦桑尼亚中华福建同乡会会长陈勇说：“此次活动得到了同乡会成员的鼎力支持，坦桑尼亚中华福建同乡会自成立以来一直热心社会公益事业，与其他在坦的华人社团一道积极回馈当地社会，展示了在坦华人热心公益的形象和回馈社会的热情，希望这些物资能为孤儿院的儿童带来一些温暖。”(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）