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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）

应急管理部提示做好近期寒潮天气防范应对工作******

　　中新网1月12日电 据应急管理部网站消息 ，气象部门预测，受强冷空气影响 ，1月11日至15日 ，寒潮天气将自西向东影响我国大部地区，最高降温超20摄氏度 ，将出现大范围雨雪天气。应急管理部日前向受影响的30个省份发出提示 ，要求落实落细寒潮天气防范应对各项措施，确保人民群众生命财产安全。

　　应急管理部提示，此次寒潮天气过程影响范围广、降温剧烈 ，具有降水相态复杂 、雨雪雾大风等天气并发的特点 ，且当前正值春运交通出行高峰，低温雨雪冰冻灾害风险高 。要从四个方面做好近期寒潮天气防范应对工作 ：

　　一 是密切关注天气变化趋势。加强与气象、交通运输 、农业农村 、能源等部门联合会商研判 ，强化信息共享和联动机制 ，形成防范应对工作合力，做好不同地区防范应对暴风雪 、剧烈降温、冰冻、强降雨等分类指导。

　　二 是深入开展隐患排查整治 。重点关注雨雪冰冻天气对春运交通、旅游景区及施工场地等影响，加强路况巡查 ，及时发布灾害预警信息和防灾避险指引，必要时及时管控相关路段 、关停景区和施工场地等。

　　三是强化抢险救援准备。加强除雪车、融雪剂等抢险物资储备 ，视情在重点路段 、重要区域提前预置抢险救援力量和物资 ，全力做好突发险情应急处置。

　　四是精准有序做好救灾救助 。妥善保障好受灾群众基本生活 ，推动交通 、电力、供暖、供水 、通信 、能源等部门按职责落实保供保畅措施 ，确保人民群众温暖过冬、安全过节 。

　　（文图 ：赵筱尘 巫邓炎）