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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）

【春运进行时】一路上有你守护，真好！******　　春运，承载着异地游子对阖家团圆、平安祥和的期盼。作为疫情防控新阶段下首个春运，今年的返乡路注定与以往不同。据交通运输部消息，春运期间客流总量预计达20.95亿人次，比去年同期增长99.5%。

　　热闹起来的车站，人头攒动的大厅，有这样一群人围绕在旅客身边，默默守护他们的返乡路。

今年春运从1月7日开始 至2月15日结束 共40天（新华社记者 毛思倩 摄）

　　“您能听到吗？坚持住啊！”

　　1月7日10时13分，河南郑州火车站西广场，在众多旅客踏上归途时，一名年轻男子突然口吐白沫晕倒在地。见状，一旁的志愿者迅速开展急救。

　　“血压117/70，脉搏68……”急救中，医护人员扶着男子头部，按压人中穴，并清理口中白沫，另一名医护人员则测量他的各项体征，不停呼唤意识。3分钟后，男子渐渐清醒，120急救车也抵达现场。

对倒地旅客进行救治（来源：郑州广播电视台）

　　原来，现场参与急救的志愿者是郑州市中医院的医护人员，事发时他们正在附近为旅客宣传急救知识、免费测量血压。医护人员表示，患者倒地时出现了牙关紧闭、四肢抽搐的情况，初步判断为癫痫的急性发作，因此采用了检测呼吸、检测心跳等方式进行急救。幸运的是，男子最终恢复了意识。

　　“一边赶路一边处理事情，包丢了都没发现！”

　　1月7日，乘坐飞机从天津飞往广州的吴先生拿着自己在春运途中丢失的挎包，再三向乘务员表示感谢。“我一边赶路一边处理事情，包丢了都没发现，多亏了你们，追到候机楼给我送来！”

吴先生找回挎包（来源：北方网）

　　随着春节临近，民航运输业已进入客流高峰期。当天，天津航空GS7895抵达广州后，乘务员正在进行清舱工作，忽然发现一只遗失在座椅上的男士挎包和一个水杯。包内有1万多元现金、两部手机、若干证件等。

　　“为不耽误旅客行程，我们立刻奔向廊桥寻找失主。”乘务员小苏说，经过寻找，终于联系到失主吴先生，并将物品归还。直到拿到失物，吴先生都没反应过来，自己随身的挎包被遗忘在了飞机上。

　　当面清点现金和贵重物品后，吴先生激动地说：“如果这些丢了，可耽误大事了!”

　　“幸亏有你，要不然我都不知道该怎么补救！”

　　熙熙攘攘的人群中，几抹靓色格外显眼。在湖南祁阳火车站内，随处可见身着红色、绿色马甲的志愿者，他们中很多都是连续几年参与志愿活动的“老兵”。

　　唐荣就是其中之一，今年是她第三次参加春节志愿者服务。一早，她就和队友赶到高铁站，迎接第一波返乡旅客。

　　在拥挤的人群中，石女士有些慌乱,当听到到站广播后她急忙下车，可走到站台前才发现自己下错了站，此时的车门已缓缓关闭。

　　焦急无助的石女士进入了唐荣视野。唐荣了解情况后，带她第一时间向车站工作人员反映，核验乘车证明后，石女士被安排乘坐就近的一趟列车，继续前往目的地。

　　“幸亏有你，要不然我都不知道该怎么补救！”临上车时，石女士再三向唐荣表示感谢。

　　“做志愿者其实很累，但旅客的一句感谢，足以支撑我坚持下去。”在完成了本趟列车的志愿服务后，唐荣静静等候着下一趟进站的列车。

　　策划：李方舟

　　整理：董大正

　　资料：新华社、央广网、红网、北方网

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）