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彩神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)

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新疆和田织锦亮相北京时装周 京和携手非遗传承发展******

  中新网北京9月20日电 (记者 杜燕)正在举行的2021北京时装周上,以新疆和田艾德莱斯绸为主题的非遗时尚秀登场,展示及传播和田传统民族文化,引领非遗文化瑰宝传承创新。北京时装周组委会、北京大华时尚分别与和田市文旅局达成战略合作,约定将利用北京时装周平台专业资源,持续助力和田市艾德莱斯文化产业传承发展,加强京和两地经济文化互动交流。

  艾德莱斯绸是新疆特有的一种织锦,被列入国家级非物质文化遗产名录,迄今已有2000余年的历史。新疆和田市吉亚乡被誉为“艾德莱斯丝绸之乡”,2021年,在北京市援疆和田指挥部以及中共和田市委、和田市政府的指导支持下,京和两地联手发起和田艾德莱斯绸服饰产品新一轮的创新、设计、研发及推广计划,助推艾德莱斯绸以及民族文化的传承发展,助力京和经济文化交流。

以新疆和田艾德莱斯绸为主题的非遗时尚秀亮相2021北京时装周。 北京时装周组委会供图以新疆和田艾德莱斯绸为主题的非遗时尚秀亮相2021北京时装周。 北京时装周组委会供图

  在2021北京时装周举办的一场项目推介会上,北京市援疆和田指挥部党委委员、副指挥米佳表示,此次北京时装周期间,和田市民族特色主题系列活动是京和两城的又一次深度对话,两地联动合力促成和田市文化艺术瑰宝——艾德莱斯绸在专业舞台亮相,让首都北京看见艾德莱斯,让全国行业深度感知艾德莱斯,并通过多元渠道助力艾德莱斯推广展示,助推和田市艾德莱斯创新迭代升级,进一步带动艾德莱斯产业乃至和田地区的经济发展,这也是北京市文化援疆的又一次有益实践。

  和田市副市长艾尼瓦尔·卡斯木进行主题分享推介,详细介绍了艾德莱斯绸的历史文化背景以及和田艾德莱斯产业发展现状,提出未来将加快产品结构的调整和优化,大力推进自主品牌建设,加大政策扶持,打造有特色、有优势、可持续的和田市艾德莱斯产业经济,呼吁让更多的人关注艾德莱斯,关注和田,了解和田,走进和田。

以新疆和田艾德莱斯绸为主题的非遗时尚秀亮相2021北京时装周。 北京时装周组委会供图以新疆和田艾德莱斯绸为主题的非遗时尚秀亮相2021北京时装周。 北京时装周组委会供图

  活动现场,北京时装周组委会、北京大华时尚分别与和田市文旅局达成战略合作,并进行现场签约,约定将利用北京时装周平台专业资源,持续助力和田市艾德莱斯文化产业传承发展,加强京和两地经济文化互动交流。

  项目推介会之后,“艾德莱斯之恋”主题大秀在隆福文化中心空中花园亮相,由“艾德莱斯轻礼服系列”“艾德莱斯商务通勤系列”“艾德莱斯户外系列”“艾德莱斯运动系列”四个系列组成,主旨是把艾德莱斯融入城市生活,结合传统文化和现代科技演绎新的时尚艾德莱斯,呈现艾德莱斯不同寻常的时尚都市气息。

以新疆和田艾德莱斯绸为主题的非遗时尚秀亮相2021北京时装周。 北京时装周组委会供图以新疆和田艾德莱斯绸为主题的非遗时尚秀亮相2021北京时装周。 北京时装周组委会供图

  记者了解到,除了上述活动之外,“艾德莱斯之恋——和田市民族特色主题展”于2021北京时装周期间在北京隆福文化中心四殿同期开展。在为期五天的主题展会中,通过“艾德莱斯和田织造”、“风尚和田丝路之约”、“京和守望和田有礼”三个主题展区,为观众带来莱德莱丝绸以及各类和田特色风情展品,并推出了一系列的云上活动推介和田展区特色好物,共同为和田文化传承发展助力。(完)

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