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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）
【寻味中华】“小家”碧螺春，大有乾坤******
中新社苏州10月13日电 题：“小家”碧螺春，大有乾坤
中新社记者 钟升
苏州民间给碧螺春茶取了一个通俗而直白的名字——吓煞人香。
不同于别处漫山遍野清一色茶树的种植方式，苏州人将碧螺春茶树与枇杷、杨梅等果树交叉种植，使茶叶天然地带有一丝水果的清甜与芬芳。
碧螺春茶叶虽小，却大有乾坤。从种植到炒制，都蕴含着江南人的智慧。苏州人将碧螺春茶树与枇杷、杨梅等果树交叉种植，使茶叶天然地带有一丝水果的清甜与芬芳。（无人机照片） 中新社发 刘秀英 摄碧螺春茶叶虽小，却大有乾坤。从种植到炒制，都蕴含着江南人的智慧。
碧螺春茶在苏州的种植历史可以追溯至两晋南北朝时期，唐朝“茶圣”陆羽在编写《茶经》时就曾有过记录。
苏州市吴中洞庭山碧螺春茶业协会秘书长叶国平告诉中新社记者，洞庭山碧螺春茶的产地洞庭东山、西山位于太湖之中，环境优美、生态宜人，丰沛的水土条件和温润的气候非常适合茶树种植。
碧螺春茶叶虽小，却大有乾坤。从种植到炒制，都蕴含着江南人的智慧。“手不离茶，茶不离锅，揉中带炒，炒中带揉，连续操作，起锅即成。”经此泡出的茶汤香气浓郁、入口回味纯正。2011年，苏州市吴中区绿茶制作技艺（碧螺春制作技艺）入选第三批国家级非物质文化遗产代表性项目名录；2020年，江苏吴中碧螺春茶果复合系统被中国农业农村部列入第五批中国重要农业文化遗产名单。由此，碧螺春茶成为江苏省首个国家级“双遗”农业品。（资料照片） 中新社发 刘水 摄经传统采制方法制成的洞庭山碧螺春茶，有“条索纤细，卷曲成螺，茸毛遍体，银绿隐翠”之外形，有“汤色碧绿，清香高雅，入口爽甜，回味无穷”之内质。
茶农们身挎背篓，采摘下带着露珠的碧绿茶叶。手工拣剔之后，经过高温杀青、热揉成形、搓团显毫、文火干燥四道工序。香飘海内外的苏州洞庭山碧螺春茶就此炒制完成。
“手不离茶，茶不离锅，揉中带炒，炒中带揉，连续操作，起锅即成。”经此泡出的茶汤香气浓郁、入口回味纯正。
碧螺春茶叶虽小，却大有乾坤。从种植到炒制，都蕴含着江南人的智慧。江苏省苏州市吴中区开发了碧螺春主题的旅游线路，通过农旅相结合的方式推广碧螺春茶文化。 中新社发 曹仲 摄2011年，吴中区绿茶制作技艺(碧螺春制作技艺)入选第三批国家级非物质文化遗产代表性项目名录；2020年，江苏吴中碧螺春茶果复合系统被中国农业农村部列入第五批中国重要农业文化遗产名单。由此，碧螺春茶成为江苏省首个国家级“双遗”农业品。
苏州的一方水土造就了形味俱佳的碧螺春，碧螺春的袅袅茶香也在潜移默化中塑造着苏州人的独特气质。
改革开放之后，通过积极承接周边地区的溢出效应，苏州实现了经济社会的飞速发展，苏州人形象地称之为“大树底下种好碧螺春”。
除了喝，好吃又会吃的苏州人还将碧螺春茶用在了菜肴之中。苏州老字号酒家得月楼的掌门人林冏介绍说，将碧螺春制成茶汁与新鲜河虾仁一起烹煮，河虾的鲜甜与碧螺春的幽香相交织，口感清新淡雅，是极具苏州地方特色的一道名菜。
碧螺春茶叶虽小，却大有乾坤。从种植到炒制，都蕴含着江南人的智慧。近几年，洞庭山碧螺春茶的产地被列入了苏州生态涵养发展实验区，对茶农化肥、农药的使用要求也相应提高。苏州吴中区农业农村局的监测数据显示，近五年来，环太湖地区化肥农药的使用量合计降低了百分之20，有机肥的使用量则相应增加。（资料照片） 中新社发 关锦峰 摄近几年，洞庭山碧螺春茶的产地被列入了苏州生态涵养发展实验区，对茶农化肥、农药的使用要求也相应提高。吴中区农业农村局的监测数据显示，近五年来，环太湖地区化肥农药的使用量合计降低了20%，有机肥的使用量则相应增加。
在“中国制茶大师”、苏州东山御封茶厂厂长严介龙看来，这些举措令碧螺春茶汤更加香醇，并进一步推动洞庭山碧螺春向绿色有机方向发展。吴中区也适时开发了碧螺春主题的旅游线路，通过农旅相结合的方式推广碧螺春茶文化。
同时，苏州市陆续制定了《苏式传统文化 洞庭(山)碧螺春茶制作技艺传承指南》等一系列标准，对碧螺春茶的品质、炒制工艺等要求更加严格、规范。生态环境独特化、生产过程绿色化、管理方式精细化、鲜叶挑选苛刻化、制作技艺标准化，苏州的“小家碧螺”，从洞庭山出发，一步步走向更大的天地。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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