快盈官网论坛_360百科
快盈官网登录2023-01-31 16:05

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)

快盈官网论坛

北京市政协委员建言历史文化名城保护 :注重赓续“京味文化”******

  中新网北京1月18日电 (记者 杜燕)作为首批国家历史文化名城,40年间,北京努力探索历史文化名城保护。北京市政协十四届一次会议上,委员们围绕赓续“京味文化”、守护精神家园建言北京历史文化名城保护。

  来自教育界别的北京市政协委员、中国戏曲学院院长尹晓东谈到,目前,中轴线申遗进入最后冲刺阶段,2023年2月将正式提交申遗文本。申遗的过程,应该成为向世界讲好中国故事、传播好中国声音的过程。而以昆曲、京剧为代表的非物质文化遗产,没有得到充分的挖掘和很好的彰显。

  他建议,在北京中轴线申遗过程中阐发更多的非物质文化遗产元素,讲述由线到面的建筑群和城市生活空间与文化传承发展的故事,讲述文化遗产与中国人精神文化生活之间的关系,讲述非物质文化对城市生活的滋养,以此突出昆曲、京剧两个人类非物质文化遗产诞生和传承发展与中轴线之间的独特关系。

  他认为,要通过中轴线申遗,讲好中国人对待民族优秀传统文化进行守正创新的文化追求,讲好对传统文化进行创造性转化、创新性发展的故事,传递好古今辉映、文明互鉴的声音。

  来自文艺界别的北京市政协委员、北京京剧院领衔主演杜镇杰认为,传承非遗文化守护精神家园从非遗传承保护的高度出发,更加全面地巩固和发展“京味文化”。京味文化不是片面单一的,它是一个内涵丰富、包罗万象的综合体,是由京剧、相声、鼓曲,胡同、美食、古迹等一个个具象概念组成。

  他还建议加大对非遗文化创意和文化科技创新工作的鼓励引导和政策支持。中国有着五千年悠久历史,目前对基于传统文化的核心创意及其与科技融合创新的支持还不够,还没有把文化科技人才、文化市场人才的积极性和创造力充分激发出来。因此,希望有关部门鼓励更多有识之士,尤其要鼓励青年人才从事传统非遗文化的研究与探索,努力使非遗文化融入百姓生活,给人们带来愉悦身心、寓教于乐的感受等方面贡献智慧、增添力量、创造价值。

  “我们生活在北京这座城市,人们动不动就讲‘老北京’,‘老北京’不是说它岁数大了、年头长了,而是指有文化积淀。”来自民盟界别的北京市政协委员、中华文学基金会副秘书长王勇强建议,在旧城改造中,应注重赓续京味传统文化。

  他关注到,许多腾退下来的文物建筑大都变成了小博物馆,发展比较受限。建议深入挖掘已经整治过的街巷、文物建筑历史,使历史传承与地域民俗文化、人文构思相结合,找出突破点,逐步调整,做好规划,使每一个文物建筑不但具有历史文化内涵,而且更加具备文物特性、个性和活力。

北京房山琉璃河西周燕都遗址出土文物。 北京市文物局供图北京房山琉璃河西周燕都遗址出土文物。 北京市文物局供图

  来自文艺界别的北京市政协委员、北京北京语言大学教授方铭谈到,北京保有全国最大规模的古典建筑群,建议对北京地区迄今为止发现最早的古城遗址——房山琉璃河西周燕都遗址进行适当复原,以体现北京作为华夏文明重要节点的意义。

  在他看来,历史文化名城建设绝不仅限于对有形遗迹的保护,还应包括对传统文化的保护和传承。孔子创立的儒家学说以及在此基础上发展起来的儒家思想,对中华文明产生了深刻影响,是中国传统文化的重要组成部分。建议北京在历史文化名城保护中,保护北京孔庙和国子监,加强市民的伦理文化建设,从小教育孩子们学会与人相处的礼节和言谈举止,培养仁义礼智信、温良恭俭让之德。

  《北京市“十四五”时期历史文化名城保护发展规划》指出,要统筹做好历史文化名城的保护利用传承,构建涵盖老城、中心城区、市域和京津冀的历史文化名城保护体系,实现市域保护全覆盖,应保尽保不漏项,推动优秀传统文化创造性转化、创新性发展。按照老城不能再拆的要求,以中轴线申遗保护为抓手推进老城整体保护与复兴,建设三山五园地区国家历史文化传承典范地区,统筹推进大运河文化带、长城文化带、西山永定河文化带建设,创新历史文化遗产保护利用,构建历史文化名城保护治理体系,精心保护好北京历史文化这张“金名片”,凸显北京历史文化整体价值。(完)

  • 中国网客户端

    国家重点新闻网站,9语种权威发布

    快盈官网地图