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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）
南北方过小年不是同一天！原因是这个>>>******
中新网北京1月14日电 “二十三，糖瓜粘，灶君老爷要上天。”今天是农历腊月二十三，北方称其为“小年”。小年一到，距离新年也就不远了。对于大部分南方地区的朋友而言，腊月二十四才会迎来小年。南北方过小年不是一天？其实，这与民俗文化的地域性差异等多种因素有关。
1月14日，农历腊月二十三，中国北方小年，河北石家庄迎来2023年首场大范围降雪。图为小朋友正在打雪仗。 中新社记者 翟羽佳 摄小年，也称“祭灶节”。祭灶是一项古老的习俗。旧时，差不多家家户户灶间都设有“灶王爷”神位，人们称其为“灶君司命”，在传说中，他被视为一家的保护神，因此受到崇拜。
有说法称，民间祭灶源于古人拜火习俗。《释名》提到：“灶。造也，创食物也。”灶神的职责就是执掌灶火、管理饮食，后来扩大为考察人间善恶，以降福祸。
“祭灶是很早就有的一个仪式，但祭灶节或者说小年成为春节年俗的一部分，应该是在汉代以后。”民俗专家王娟曾在接受中新网记者采访时这样解释道。
而“祭灶”也称看作是新年开始的标志之一。换句话说，小年是春节的序曲，意味着过年模式开启。
资料图：春节临近，北京街头年味渐浓。 中新社记者 蒋启明 摄过去很长一段时间，网友们对于不同地方过小年的日期不一致，都表达了自己的看法。
其实，对于过小年的日期，古代有“官三民四船五”的传统，即官家的小年是腊月二十三，百姓家的是腊月二十四，而水上人家则是腊月二十五。
晋代名人周处写过一部《风土记》，记录了不少地方习俗与风土人情，其中提到：“腊月二十四日夜，祀灶，谓灶神翌日上天，白一岁事，故先一日祀之。”
有说法称，传统上的小年是在腊月二十四。因清朝中后期帝王家提前一天在腊月二十三拜灶王爷，北方地区百姓随之效仿，也提前一天在腊月二十三过小年。
资料图：农历腊月二十三，中国北方的“小年”，一副超大的巨幅春联亮相千年古城河北正定，民众感受着浓浓的节日气氛。图为春联中间的巨大“福”字。中新社记者 翟羽佳 摄随着时间推移，北方地区逐渐以腊月二十三为小年，南方地区则多半把腊月二十四定为小年。
对于这种“官三民四”的说法，民俗专家王娟基本认可。“总体来说，北方一般都是腊月二十三，南方则是腊月二十四，但由于人口流动等原因，这并不绝对。”
在她看来，古代皇家修历法时，一般会规定重要节日的时间。过小年日期的不同，可能与古代不同朝代实行的历法、习俗的地区性差异等很多因素有关，难免会出现日期不统一的情况。
小年日期的不一致，也从侧面说明了中国传统民俗文化的丰富性和多样性。王娟曾表示，不管小年是在哪一天，都是表达人们对庆祝活动阶段性的区分，期待有一个美好的未来。
无论是在北方还是南方，小年的到来都会让年味变得越来越浓，这其中升腾的是深情的眷恋。
资料图：祭火是蒙古民族最古老的祭祀活动之一，这一习俗已经沿袭近千年，过去蒙古人吃饭前首先要用奶酒敬火，现在则要在每年腊月二十三举行最隆重的祭火活动，被世人称为祭火节。乌仁花 摄“糖瓜”是小年较有代表性的食物，一般用黄米和麦芽熬制而成，把如此制作而成的长条形麦芽糖称为“关东糖”，制成扁圆型就叫做“糖瓜”。
“糖瓜粘性很大，过去也叫‘胶牙饧’，在北方习俗中比较常见。”在王娟的记忆中，对许多年长的人来说，过去物质很匮乏，小时候吃的糖瓜，是一种带点奢侈性质的食物。
而新年的甜味，便藏在小小的糖瓜里。
有的地方也会在腊月二十三这天蒸粘糕、吃粘糕，寓意“年年高”；在福州，甘蔗是祭灶必备的食物，取其“节节高”之意，为新一年讨个好彩头。
“二十三糖瓜粘，二十四扫房子”，一首流传至今的过年谣，唱出了人们最为简单质朴的心愿：新一年平安喜乐，生活甘甜如蜜。(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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