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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）

江西“90后”男孩带瘫痪母亲上学 ：我就是妈妈的双腿******

　　赵建军用轮椅推着母亲在校园散心。受访者供图

　　中新网南昌1月12日电 题：江西“90后”男孩带瘫痪母亲上学：我就是妈妈的双腿

　　作者 刘玉洁

　　“我就是妈妈的双腿，带着她走向幸福生活。”11日，南昌航空大学软件学院硕士研究生赵建军说道。

　　2018年9月，赵建军父母遭遇车祸，父亲重伤、母亲瘫痪，21岁的赵建军便主动承担起照顾母亲的重任，在医院照顾母亲两年。“手术后住在ICU里只能喝流食，我就在医院附近租了一个小房间，每天煮好粥送到妈妈的病床前，一勺一勺吹凉了喂给妈妈。”

　　长期卧躺容易造成血液流通不畅，赵建军便每隔几个小时帮母亲按摩、敷腿，晚上睡在病床旁，帮母亲翻身，换水垫。“从ICU病房到普通病房，这两年妈妈不想让我看到她难过的样子，所以大多时间都是笑着的，我也是笑着的，笑着笑着，感觉一切都会好起来。”

　　“妈妈常说，再苦再难，都不要放弃读书，要坚持你自己的梦想。在医院的这两年，每当晚上妈妈睡着后，我就去医院的走廊或楼梯间去背考研的英语、政治。”赵建军回忆道，病床旁边放不下太多的书本，自己便去病房外的长椅上做数学试卷备考研究生考试。

　　“研究生考试成绩公布后，我的成绩高出南昌航空大学分数线60分，随后也顺利通过了面试。但这个时候我很纠结，不知道如何一边照顾妈妈，一边完成学业。”赵建军告诉记者，校方得知情况后，为他开了“后门”，将他和母亲安排住在一间一楼的宿舍，并且免除了房租和水电费。

　　赵建军背着母亲下楼。受访者供图

　　“妈妈在我身边好照顾，不在我身边我也不放心。”对于学校提供的方便，赵建军颇为感激，这让他既能安心上学又方便照顾母亲。

　　“在妈妈病情稳定后，我便从医院带着她来到学校，开始了‘带母求学’之路。”每天早上不到六点就起床，为母亲洗漱、按摩、做早餐。在安顿好母亲后，赵建军便匆匆前往实验室学习。晚上回到宿舍，临睡前，再给母亲洗脚按摩，做康复运动。

　　“这几年里，我去过了南昌几乎所有三甲医院的每个角落，对医院的挂号、问诊、陪护、出入院等流程都无比熟悉。”天气好时，赵建军只要有时间就会用轮椅推着母亲去校园晒晒太阳，看看校园、讲讲趣事。

　　“看着妈妈笑容越来越多起来，感觉所做一切都是值得的。”赵建军说道，身边部分同学受到他的影响，从基本不给父母打电话，到现在每星期都和父母联系了。

　　“这一路走来，有太多人帮助我，我也希望能够成为给予别人光明的人。”如今，赵建军母亲可以拿掉拐杖，自己走一点路，赵建军便在空闲时间参加各种志愿活动。

　　赵建军说，一路走来，他受到了很多人的帮助，毕业后他希望尽自己所能去帮助他人，同时感谢那些帮助过自己的人。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）