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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）

重庆万州：待到枫香层林染 且把美景揽入怀******

　　有些风景，记在脑中，念在心上。

　　从万州城区出发，经G5012高速到龙驹下道，再沿龙白路方向走5公里，会看到一个自驾车辆停靠区，石碑上赫然刻写“三峡恒合旅游度假区”，这是古枫香园必经之地。顺着山路再爬升，眼前的风景移步换形、物换星移。

三峡古枫香园全景。恒合土家族乡政府供图

　　驱车大约30分钟，映入眼帘的是一个海拔约1200米的山间盆地，造型别致的民宿散落其间，天可作帐，地可当床，三千枫香在身旁。举目四顾，披着绿色植被的山脉错落层叠，视线与平日只能仰望的七曜山风车齐平。此行的目的地，三峡恒合旅游度假区核心景区——三峡古枫香园到了。

　　古枫香树、古松树、悬崖景观堪称园内三绝。保存完好的古枫香林，尤为让人惊艳，叶片入秋经霜，幻为春红，艳丽夺目。其中拥有100年以上树龄的古枫香树521株，最大的一株主干高26米，胸径长5米，4个成年人才能合围环抱，相传是蜀汉南浦县民栽种。

三峡古枫香园入口一角。记者 张倩 摄

　　枫木岭有土家天境，游目骋怀，数十里山川尽收眼底；空灵静寂的林中栈道，有上有下、林间清凉，行走其间，悠悠然然。

　　然而这些大自然的馈赠，只为衬托三栋民宿：枫香里、枫香驿、枫香谣。它们被建筑在万千风景里，成了风景的一部分。

　　枫香谣主体以土家吊脚楼风格修建，环境搭配运用老磨盘、老石缸、老陶罐、老木槽、老石料、带皮树枝等元素，极具地域民俗风情；枫香驿采用LOFT星空房、枫叶红颜色的大铝板门头、金属廊架等进行修建，搭配彩色玻璃瓶、钢板刻字等装饰，简约又不失华丽；枫香里造型呈“枫叶形“，环境搭配运用飘落的金属枫叶、“枫香记、南山影”激光投影、《蜀国弦》景墙、“莲花为你开”互动装置等元素，展现出独特的魅力。

民宿区的彩色公路。记者 张倩 摄

　　民宿所用之一物一器，无不收集自民间。院落大门为斑驳石头砌成；长约一米的老树根和青石被镂空作为花盆，置于大厅；房间内的凳子是一截树桩，也可能是一块石头，篮子则是竹丝编制而成。

　　如今，在“生态优先绿色发展”理念引领下，三峡古枫香园化作高山休闲避暑的热门目的地，成为八方游客热情拥抱的“诗和远方”。山色半岭、土家天境、廪君台、1314观景台……这些被文人墨客命名的景点，蕴藏着绿水青山的烂漫。中国五大赏枫胜地之一、全国森林康养基地、三峡最美山岭、重庆避暑胜地……随便一个梦寐以求的“标签”，都是爱上这里的理由。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）