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）
海南商业航天发射场建设提速 分秒必争确保按期首发******
(新春见闻)海南商业航天发射场建设提速 分秒必争确保按期首发
中新社海南文昌2月3日电 题：海南商业航天发射场建设提速 分秒必争确保按期首发
中新社记者 符宇群
“海南商业航天发射场1号工位目前已经进入设备安装阶段，预计今年六月，主体塔架——勤务塔将搭建完成。”海南国际商业航天发射有限公司工程设备部副部长葛立新近日接受中新社记者采访时说，项目建设正在提速，设备生产和现场施工同步进行。
图为航拍建设中的海南商业航天发射场1号工位。 骆云飞 摄海南商业航天发射场是中国首个开工建设的商业航天发射场，也是海南自贸港建设重大工程，项目于2022年7月6日开工，预算总投资40多亿元人民币，规划建设用地2000多亩。项目建成后，主要承揽国内外火箭发射业务，将进一步提升中国商用火箭发射能力。
中新社记者近日在位于海南省文昌市的海南商业航天发射场1号工位建设现场，看到一片繁忙景象：工程车辆穿梭往来，大型履带吊车在进行钢构件吊装作业，100多名工人各司其职。
“正在安装施工的白色塔架是固定勤务塔，主要为火箭及卫星测试提供良好的工作环境以及勤务保障。”葛立新介绍，整个塔架由1000多个钢构件组成，目前正在进行勤务塔的第一层安装施工，安装工作形成经验后将加快速度，预计每10天可搭建完成一层，塔架搭建完成后共有11层约83米高。
安装工程看上去容易，实则施工要求十分精细复杂。海南商业航天发射场(1号工位)副主任设计师程明龙说，每个钢构件安装到位前，需经过试拼、地面测量、栓接、焊接、校对调整等程序，塔架安装误差要求不超过3毫米，再加上海南高温、高湿、高盐等气候挑战，施工难度非常大。
李战朝是海南商业航天发射场1号工位的技术负责人，自去年10月进驻项目以来一直坚守在岗位上。他说，为确保项目建设质量，现场有专门的质检员、测量员、安全员等，施工人员通常需要边作业边检验，随时进行工艺调整。
“春节期间项目现场不停工，各项建设工作按照进度计划表有序推进。”海南商业航天发射场(1号工位)项目经理李勇说，目前1号工位的建设进程较计划提前一个月左右，塔体安装完成后，还将进行塔体回转设备、摆杆、设备管线等安装施工。
海南国际商业航天发射有限公司党委副书记郭强受访时表示，当前全球太空领域的竞争日趋激烈，航天产业民用化脚步加快，商业航天发射场建设是运载火箭、卫星应用、空间宽带互联网等航天工业三大重点工程和海南发展火箭链、卫星链、数据链“三链”产业的重要基础。
郭强透露，公司2023年年底将完成发射场技术区、发射区硬件设施建设，2024年一季度开展发射场全系统全要素合练，以确保2024年6月30日按期首发。未来，海南商业航天发射场还将面向公众开发配套旅游服务。(完)
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