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）

（中国这十年·侨声）体育强国路 侨影相随行******

　　中新社北京10月14日电 (门睿)2022年2月4日，时值立春，在二十四节气的倒数中，全世界目光聚焦中国国家体育场“鸟巢”，迎接第24届冬奥会的开幕。全球华侨华人共赴这场“冰雪之约”，与祖(籍)国共享荣光。

　　从1932年首次有中国代表团正式参加奥运会，到2008年中国成功举办第29届夏季奥运会；从“新中国奥运会第一人”吴传玉，到世界上首座“双奥之城”北京，中国走向体育强国的路上，始终有华侨华人的身影相伴随行。

　　近代以来，谋求救亡图存的中国人始终希望通过发展体育事业强健民族形象。1932年，美国洛杉矶第10届奥运会开幕式上，包括中国留学生和美籍华人在内的6人中国代表团出席，代表团成员、短跑运动员刘长春成为中国第一位参加奥运会的选手。

　　新中国成立后，一批归侨积极投身新中国体育事业发展。印度尼西亚归侨、游泳运动员吴传玉为新中国赢得了第一个世界冠军；林丰玉、王文教、陈福寿等一批羽毛球运动员、教练员回国效力，为新中国羽毛球运动的兴盛发展奠定了坚实基础；新中国第一代击剑人陶金汉创造了中国击剑史上的数个“第一”。

　　中国华侨历史博物馆副馆长宁一告诉中新社记者，当时，这些归侨不仅在运动赛事中为国家赢得荣誉，还在培养训练、相关学术研究、国际交流、社会活动等方面推动中国体育事业发展。“运动风”也吹进侨乡，篮球、足球、排球、田径等运动在东南沿海侨乡培养起广泛的群众基础，形成人人参与运动的“侨乡体育”现象。

　　进入21世纪后，中国体育事业发展更加多元专业，2001年北京申奥成功促进中国体育事业走向新高峰，华侨华人也积极投身其中。由来自107个国家和地区的35万余港澳台侨同胞捐资共建的国家游泳中心“水立方”正是最好见证。

　　爱国侨领、新加坡金鹰集团主席陈江和是港澳台侨同胞中首个为奥运捐资的个人，累计捐资500万美元支持“水立方”建设。他表示，北京奥运会是全球华人共同参与的盛会，港澳台侨同胞合力捐资支持奥运场馆建设，表达的是对实现中华民族伟大复兴的热切盼望。

　　近年来，随着华侨华人日渐融入海外社会生活，中华传统体育项目也走向海外，获得认可。每到中国传统节日，舞龙舞狮运动走上各国街头，展现中华文明魅力；龙舟运动已在全世界60多个国家开展起来，相关赛会收获越来越多当地外国观众关注；包括男女长拳全能和男女太极拳全能4个小项的武术项目也被列为2026年达喀尔青奥会正式项目。

　　2022年北京冬奥会举办前夕，华侨冰雪博物馆在河北崇礼落成，馆内6000余件侨捐藏品讲述海外侨胞和归侨侨眷为中国体育事业尤其是冰雪运动做出的贡献，续写华侨华人与奥林匹克故事的新篇章。

　　归国兴教、捐资助学、捐建场馆、为国争光，从初入国际赛场到建设体育强国，中国体育事业的每一步发展，都得到华侨华人身体力行地参与和支持。2023年，第19届亚运会即将在浙江杭州举办，新西兰华人艺术家晨晓受邀为赛会创作了6幅系列壁画作品。他表示，作为土生土长的浙江人，很荣幸有机会作为建设者参与到这场在家乡举办的体育盛会中，将尽全力作出自己应有的贡献。(完)