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）
“欢乐春节”《唐诗的回响》音乐会在纽约林肯中心演出******
中新网1月8日电 据中国对外文化交流协会消息，当地时间1月7日晚，由中国对外文化交流协会、中国驻纽约总领馆、中国常驻联合国代表团、中国银行、江苏省文化和旅游厅、苏州市人民政府共同支持的《唐诗的回响：iSING! Suzhou和费城交响乐团中国新年音乐会》完成费城首演后，在纽约林肯中心再次为观众奉献了一场“唐诗西韵”。
活动现场。图片来源：中国对外文化交流协会第77届联合国大会主席克勒希，中国常驻联合国代表张军大使，中国驻纽约总领事黄屏，法国、埃及、印度等10多个国家常驻联合国代表，桥水基金总裁达里奥，纽约市长亚裔事务主任郑祺蓉，华美协进社社长贺志明，亚裔表演艺术中心田浩江、廖英华夫妇，费城交响乐团总裁马思艺及纽约各界人士共同观看了演出。
演出现场。图片来源：中国对外文化交流协会联大主席克勒希在演出前“苏州主题日”活动致辞中表示，今晚的活动延续了中美开展学术与文化交流的传统，体现了不同文化群体之间架起沟通桥梁的意义。这种对话与合作的精神正是当前多边体系所需要的。让我们铭记中国唐代诗人张九龄的诗句“相知无远近，万里尚为邻”，秉持相互理解的原则，向着正确方向采取务实行动，使世界各国人民之间的联系更加紧密。
活动现场。图片来源：中国对外文化交流协会张军大使表示，“唐诗的回响”音乐会以全新的方式演绎中国唐诗名篇佳作，是古典与现代艺术的碰撞，东方与西方文明的互动。在各方共同努力下，“欢乐春节”同联合国和各界朋友重逢，期待更多的中国文化佳作走出国门，走进联合国。文化交流是促进民心相通的重要桥梁和纽带。没有人民之间的互信就难以建立起国家之间的互信。当今世界面临重重挑战，世界只有一个，各国人民的命运相互依存，我们更需要发挥文化文明的力量。
活动现场。图片来源：中国对外文化交流协会
活动现场。图片来源：中国对外文化交流协会
演出现场。图片来源：中国对外文化交流协会黄屏总领事表示，中美元首在巴厘岛会晤时一致认为，中美人文交流十分重要，鼓励扩大两国各领域人员往来，音乐会的举办正是对两国元首共识的积极响应。希望音乐会给观众带来“欢乐春节”的美好祝福，亦把中国人民的友谊带给美国观众，期待中美关系在各方努力下重回健康稳定的发展轨道，给两国人民带来福祉。（完）
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