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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）

北京师范大学第七届“青春国学”论坛暨“中华优秀传统文化与中华传统美德养成”论坛成功举办******

　　2023年1月6日至7日，北京师范大学第七届“青春国学”论坛暨“中华优秀传统文化与中华传统美德养成”论坛以线上直播形式举办。本次论坛由北京师范大学主办，北京师范大学文学院、北京师范大学国家中小学（含中职）语文教材建设重点研究基地、国家语言文字推广基地、基础教育发展管理部、北京师范大学青春国学联盟校共同承办。北京师范大学副校长康震，北京师范大学文学院院长王立军，冯燊均国学基金会主席、大成国学基金捐款人鲍俊萍，大成国学基金代表凌友诗出席开幕式并致辞。全国基础教育工作者在多个平台参与本次论坛，线上观看超过两万人次。

　　北京师范大学副校长康震致贺词。他指出，本次论坛的举办旨在为基础教育事业输送优质师资，培养“四有好老师”。论坛主题突显了北师大对如何实现中国传统文化在当代的创造性转化与创新性发展的关切与思考，力图将中华优秀传统文化中的教育资源与中小学教育实践相结合，发扬北师大光荣的教育传统，响应习近平总书记回信精神；之后，北京师范大学文学院院长王立军介绍了本次论坛的四个板块及各自内容，并感谢与会嘉宾的鼎力支持。

　　据了解，本次论坛面向全国基础教育界语文、道德与法治教研员，中小学校长，教学、德育负责人及一线教师，围绕“中华优秀传统文化与中华传统美德养成”主题，开展专家主题报告、名校校长论坛、古典诗词联吟展演、教学研讨课等活动，旨在沟通大、中、小学校，联结专家、校长、教师、学生探索中华优秀传统文化教育的学科、学术话语体系，促进中华优秀传统文化与学校教育有机融合。

　　活动中，冯燊均国学基金会主席鲍俊萍、大成国学基金代表凌友诗、北京大学历史学系教授赵冬梅、北京师范大学文学院教授李小龙、深圳市宝安区西乡小学党支部书记李赠华、北京市八一学校常务副校长王华蓓、郑州市第四高级中学副校长刘继勋等嘉宾都进行了发言或针对各自领域作主题演讲。

　　“青春国学”论坛暨“中华优秀传统文化与中华传统美德养成”论坛是北京师范大学发挥在基础教育领域引领示范作用的品牌活动，旨在响应时代号召，深入挖掘中华优秀传统文化蕴含的思想观念、人文精神、道德规范，结合时代要求继承创新，与广大教育界同仁携手并进，共同探索优秀传统文化教育理论发展与教育实践，为中华优秀传统文化的创造性转化与创新性发展、中华文化的自信自强与社会主义文化新辉煌贡献自己的力量。（樊俐俐）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）