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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）
【十年中国风】14亿人的“陆地飞行”******
中新网北京10月1日电 题：【十年中国风】14亿人的“陆地飞行”
记者 阚枫
“请看看中国高铁的里面，相当不错，有很稳定的WiFi和插座。”
今年2月7日，参加北京冬奥会报道的美国记者森来实在社交媒体连发视频和图片，“直播”自己乘坐中国高铁的体验。
视频：【十年百变】中国高铁在西方封锁中“逆袭”来源：中国新闻网
这两条引发大量互动的推文，让中国高铁在外国网友中又刷了一波好感。有网友还在评论区发了一张美国铁路的照片：一辆列车从满地狼藉的铁轨上驶过。
诚然，过去10年，既重速度，更重品质的中国发展令全球刮目，而向世界展示这种速度和品质，高铁无疑是最好的名片。
中国高铁的第一张名片叫“逆袭”。
比发达国家晚40多年起步的中国高铁，如今头顶着多项“世界之最”：运营里程最长、在建规模最大、运营动车组最多、商业运营速度最高。
中国高铁的成长故事，也是工业大国自主创新的励志故事。
10年前的2012年，中国标准动车组“复兴号”开始设计研制，5年后，具有完全自主知识产权的“复兴号”就实现首发。超乎想象的速度背后，是中国高铁研发人员夜以继日的技术攻关。
在“复兴号”的一次试验中，列车出现了300微秒的通信中断故障，为了研究这比闪电还短的一瞬间，技术人员摸索了整整7天，最终找到故障原因。
世界上怕就怕“认真”二字。从无到有，从引进、消化、吸收再创新到自主创新、领跑世界，高铁成功“逆袭”，说白了，就是把“认真”做到了极致。
资料图：航拍秋日的江西省新余市渝水区人和乡金色田园。图为疾驰而过的高铁。赵春亮 摄中国高铁的第二张名片叫“幸福感”。
“要想富，先修路”，这是中国人对于美好生活的朴素理解。
10年来，中国高铁年均投产3500公里，“四纵四横”扩围到“八纵八横”，总里程从9000多公里延长到4万多公里，占到全球三分之二。
穿梭于山川江河的高铁，不仅重新定义着中国人的时空概念，也深刻牵引着整个国家的城市化进程和区域经济联动。
江西省上饶县四十八镇，“中国最小高铁站”五府山站建在群山环抱中的一座小山头上。2015年6月正式通车，占地2000多平米仅两个站台的小车站，解决了周边30万山区百姓的出行难题。从这里出发，两小时能到杭州、福州，三小时能到上海。
如同四十八镇，10年间，众多中国小城镇一步迈入“高铁时代”，高铁带来的出行便利和经济提升，让老百姓收入更高了，让孩子们眼界更宽了，高铁加速着民众“幸福感”的提升。
资料图：当地时间2022年8月25日，雅万高铁2号隧道顺利完工，全线架梁通道全部贯通。图为施工人员庆祝完工。 中新社发 中国电建雅万高铁项目部 供图中国高铁的第三张名片叫“分享”。
今年9月2日，印度尼西亚雅加达丹戎不碌港，中国生产制造的雅万高铁高速动车组列车从货轮中缓缓移出，贴在车身的标语用英文写着“印度尼西亚首条高铁”。
雅万高铁是中国高铁首次全系统、全要素、全产业链在海外落地的项目。它不仅让2.7亿印尼人有了第一条高铁，也培养了大批印尼本地的高铁技术人才。
印尼高铁建设技术员拉姆达尼就曾被媒体聚焦。在中国团队“导师带徒”的传帮带下，他从一个刚入职的技术生手变成独当一面的技术能人，两年来，他的中文水平提高很多，收入更涨了不少。
跟拉姆达尼一样，雅万高铁建设中，1万多名印尼当地工人和大批当地工程师、技术人员参与其中。既因地制宜，也授人以渔，这种“幸福感”的传递，是中国高铁在海外“叫好又叫座”的又一重要原因。
10年来，中国的高铁故事映射出太多国家发展的时代剪影——“复兴号”是自主创新的一个缩影，五府山站是民生提升的一个缩影，雅万高铁是高水平开放的一个缩影……而飞驰的高铁本身，则正是中国式现代化的一个缩影。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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