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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）

浙江兰溪展出传承近900年棉毯 展现宋代纺织业水平******

　　中新网金华1月18日电 (张斌 董易鑫 陈志恒 朱彦轩)1966年8月，在当时的浙江省金华市兰溪县(现为兰溪市)香溪公社密山大队，人们发现了一座南宋墓葬，墓中出土一条棉毯——这是国内迄今为止发现最早、最完整的惟一一条南宋棉毯，距今已有近900年，现为国家一级文物。

　　1月18日，在“寻宋·一张南宋棉毯的故事”特展上，兰溪市博物馆相关负责人介绍，上述棉毯名为密山棉毯，长2.51米、宽1.16米，缝制了由81枚开元通宝和北宋钱币排列组成的6个互相连接的方胜纹图案。这条棉毯的出土有力证实了南宋时期，婺州(金华)一带特别是兰溪的棉纺织业达到很高的工艺水平，并改写了元代黄道婆带回棉纺织技术的历史，将棉纺织史向前推进了约100年。

　　据介绍，由于墓葬发现时间早，当地对于文物的保存条件不足，出土的棉毯及其他文物一直保存于浙江省博物馆。时隔56年，密山棉毯终于回到“家乡”兰溪，并在兰溪市博物馆展出。

　　“寻宋·一张南宋棉毯的故事”特展分为“他是谁”“何以不朽”“他们的日常”“棉毯之谜”四个篇章，共呈现62件(套)文物。特展将持续到今年3月。

　　特展开幕式上，兰溪市委书记戴翀表示，千年宋韵今犹在，一张棉毯照古今。透过密山棉毯，不仅可以一探八婺大地棉花种植史、棉纺织史，也可以串联起兰溪的水运交通史、商贸史及民俗风情史。

　　据兰溪市人民政府官网介绍，该市位于金华市西部，钱塘江中游，金衢盆地北部边缘。当地自古有“三江之汇”“六水之腰”“七省通衢”之称。

　　纺织业一直是当地传统优势主导和重要支柱产业。目前当地已形成较为完整的纺纱、织布、印染、色布、牛仔、家纺毛巾、服装、产业用布等一系列产业链，发展成为全国最具影响力的棉纺织面料生产基地之一，纯棉弹力休闲面料产量居全国前列。截至2021年，当地年产3.5亿米牛仔布，产量居全国之首，各类毛巾总产量居全国同级县市前列，被称为“中国织造名城”“中国纺织产业基地市”。

　　“纺织业是兰溪传统支柱产业，密山棉毯印证了兰溪纺织业的悠久历史、精湛技艺和重要地位，与兰溪打造‘智能织造示范地’的战略目标高度契合。此次密山棉毯展出及后续研讨，将进一步增强兰溪人的历史自信和文化自信，为兰溪纺织业更好更快发展提供文化支撑、凝聚思想共识，坚定再创辉煌的信心和决心。”戴翀说。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）