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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）
内蒙古沙漠里开出年宵花 “沙漠蝴蝶兰”入万家******
(新春走基层)内蒙古沙漠里开出年宵花 “沙漠蝴蝶兰”入万家
中新网鄂尔多斯1月12日电 题：内蒙古沙漠里开出年宵花 “沙漠蝴蝶兰”入万家
中新网记者 张玮
距离春节还有10天，中国各地的年宵花拉开热销大幕。
《2023年宵花城市排行榜》显示，2022年12月最后一周，年宵花线上销量环比涨幅高达60%。目前已上线的近80款年宵花中，蝴蝶兰“热力”名列前茅，北京、广州、佛山、深圳、上海、西安等城市的蝴蝶兰销量均闯入前3位。
无论作为热门年礼，还是不少人的“心头好”，具有“洋兰王后”美称的蝴蝶兰从大漠“开进”千家万户。
2019年，中国第七大沙漠--库布齐沙漠腹地建起中国北方最大的蝴蝶兰基地，让原产自热带雨林国家的蝴蝶兰在大漠里花开正艳。
图为年宵花产品。 盒马花园供图库布齐沙漠地处内蒙古自治区鄂尔多斯市境内，这里光照充沛，昼夜温差大，地下水源洁净，为培育蝴蝶兰提供了优良的自然条件。
具有输欧标准的连栋智能温室大棚，设有一万级无菌蝴蝶兰组培中心和自主培养基地，以及成立蝴蝶兰杂交、克隆组培的研发团队……2022年9月，位于鄂尔多斯市杭锦旗的沙漠盒马村正式挂牌，一期占地面积约4.4万平方米。
沙漠盒马村培育研发中心蝴蝶兰组培负责人刘金婵介绍，引进优质品种后，科技人员开展组织培养，把蝴蝶兰的花苗抽梗。“蝴蝶兰抽梗后，能让一支梗培育出1000株蝴蝶兰。”
蝴蝶兰组培的无菌环境要求非常严格，堪比医院的外科手术室。接种室的技术人员在玻璃操作台前，为蝴蝶兰的芽做着“克隆手术”，以达到增殖的效果。“整个环节，人的皮肤组织不能接触幼芽。”刘金婵如是说。
图为接种室的技术人员为蝴蝶兰的芽做“克隆手术”。 盒马花园供图娇贵的蝴蝶兰“婴儿期”就要生活在瓶子里，从母瓶到子瓶，一共需要在玻璃瓶中生长8至12个月，但它却在科研人员的精心照拂下，具备了抗性强、生命力旺盛、花朵艳丽、花期长的新品种特性。
“沙漠蝴蝶兰”基地的花每天要享受12个小时的“日光浴”，并采用荷兰、以色列等国家的培育技术，让蝴蝶兰种苗全部“住”在恒温的可移动式植床上。
数据显示，蝴蝶兰组培中心成立近3年，可年产蝴蝶兰种苗1000余万株，每年研发、推广10至20个新品种。目前，“沙漠蝴蝶兰”基地有220多万株种苗，100多个蝴蝶兰品种。
如今，“沙漠蝴蝶兰”的成功培育打破中国“南花北调”的现状，可以实现反向输出，将内蒙古的蝴蝶兰调运至上海等基地，进行催花，最终开进千家万户。
图为“沙漠蝴蝶兰”组培中心。 盒马花园供图做过小学音乐教师的“90后”张佳磊，如今是这些“沙漠蝴蝶兰”的“奶爸”，看着这些争奇斗艳的花朵，作为当地人的他感叹，以农牧业为主的杭锦旗曾是国家级贫困县，没有特色农业品牌。“能在北方沙漠里种出热带、亚热带地区的高附加值植物，且达到规模化和产业化，这对当地来说可谓是个奇迹。”
目前，“沙漠蝴蝶兰”基地有当地产业工人、管理人员共计150人，人均月收入可达5000元人民币。
盒马花园负责人履言介绍，随着物流运输条件成熟，“沙漠蝴蝶兰”从内蒙古运到北京，甚至比云南鲜花北上用时更短。
履言说，“沙漠蝴蝶兰”基地计划用3到4年的时间，扩建至现有面积的3倍，同时完备科技设施、加强科研实力，提高产量，将重年宵场景的蝴蝶兰变为四季销售。(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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