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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）

《中国工业信息安全产业发展白皮书（2021-2022）》发布：2021年市场增长率达32.94%******

　　光明网讯（记者 李政葳 刘昊）在1月9日举行的2022年中国工业信息安全大会上，《中国工业信息安全产业发展白皮书（2021-2022）》发布。文中显示，2021年我国工业信息安全产业规模达168.43亿元，市场增长率达32.94%。

　　“其中，工业互联网安全产业规模为75.7亿元，较2020年增长39.96%。在政策加持、技术创新、需求升级等多因素综合推动下，我国工业信息安全产业将继续保持高景气度。”国家工信安全中心副主任、工业信息安全产业发展联盟秘书长郝志强说。

　　大会以“数智转型，安全发展”为主题，由国家工业信息安全发展研究中心（以下简称“国家工信安全中心”）、工业信息安全产业发展联盟主办。

　　工业和信息化部网络安全管理局局长隋静表示，面对日益复杂严峻的工业领域网络安全新形势、新挑战，工业和信息化部网络安全管理局全面提升工业领域网络安全保障能力：一是加快出台工业互联网安全分类分级管理政策文件，加快编制新形势下工业控制系统网络安全防护指南，健全工业领域网络安全标准体系；二是深入实施工业互联网企业网络安全分类分级管理，加强工控产品安全漏洞管理，督促企业落实网络安全主体责任；三是持续建设完善工业互联网安全监测服务体系，持续组织开展工业互联网安全实网攻防演练；四是大力推动网络安全产业高质量发展，加强网络安全技术攻关和试点示范，探索开展工业领域网络安全保险服务。

　　国家工信安全中心党委书记、副主任蒋艳表示，要对标对表“以新安全格局保障新发展格局”战略部署，做深做实工业领域网络与数据安全能力现代化建设，持续打造技术先进、链条完整的综合安全保障体系。

　　“工业互联网防护体系的构建需要基于密码技术。在应用层面，我国应以区块链为牵引，构建自主创新、国际一流的工业互联网数据服务平台，为工业互联网高质量发展赋能。”围绕“密码技术与工业互联网安全”主题，中国科学院院士王小云表示，我国亟需抢先制定物联网、车联网、工控、国产操作系统等密码协议标准与技术规范：一方面以区块链、人工智能、大数据等技术赋能数据安全和数据治理；另一方面培养更多高水平的解决密码安全的复合型人才，加速推进工业数字化转型。

　　其间，国家工信安全中心与福建省工业和信息化厅、中控技术、飞腾信息、深信服、上海观安和微步在线等达成战略合作协议，将深化各方在政策研究、标准制定、技术研发、科研创新、产业促进、人才培养等方面的合作；启动信创安全“久安计划”，聚焦信创安全综合能力提升、基础共性安全技术研究、安全生态环境服务等多个方面。

　　此外，国家工信安全中心检查评估所副所长于盟发布《工业防火墙横向比对研究报告》；国家工信安全中心检查评估所副所长孙军发布最新安全产品网联汽车2C安全风险检测工具箱；国家工信安全中心办公室主任、工业信息安全产业发展联盟常务秘书长于志成对工业信息安全产业发展联盟2022年度工作进行总结。

　　据了解，工业信息安全产业发展联盟积极开展相关领域评比、选拔工作：评选出15家年度联盟优秀成员单位，11份工业信息安全优秀应用案例，10篇中国工业信息安全大会征文活动获奖论文，4家首批车联网服务平台安全能力测试评价“星级平台名录”。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）