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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）

京京、四海在卡塔尔掀起“熊猫热”，你了解多少大熊猫的“小秘密”？******

10月19日

大熊猫“京京”和“四海”乘专机

从四川抵达卡塔尔首都多哈

“入住”豪尔熊猫馆

随后进行隔离

在当地时间11月17日

正式与公众见面

这两只大熊猫将在接下来的15年旅居卡塔尔

这是中东地区迎来的首对大熊猫

卡塔尔将“京京”和“四海”

以阿拉伯文分别命名为

“苏海尔”和“索拉雅”

在阿拉伯传统文化中

“苏海尔”和“索拉雅”是天空中的两颗星

代表着吉祥、崇高和价值无限

　　关于大熊猫的小秘密

　　大熊猫是个“近视眼”。大熊猫长期生活于密密的竹林里，光线很暗，障碍物又多，致使其目光变得十分“短浅”，视觉极不发达。5米外雌雄难辨、10米外六亲不认、15米外人畜不分，近视眼的痛，大熊猫也能懂！

　　在你眼里，它是可爱的大熊猫。而对于大熊猫来说，你可能只是一个模糊的可移动人影。这个世界在它们的眼中永远是朦胧、神秘的。

　　大熊猫吃得多消化快。一只体重100公斤的成年大熊猫，在春天每天要花12-16小时，吃掉10-18千克的竹叶和竹秆，或者30-38千克的新鲜竹笋，同时排出10 多千克粪便，才能维持新陈代谢的平衡。

　　大熊猫的消化道保留了祖先的特性，与肉食类动物相似，如相对较短的消化道、锋利的犬齿，单室胃，没有盲肠。虽然吃着竹子，却不能充分吸收竹子的营养。为了保证每天都有充足的能量，唯一的办法就是，快吃快拉、随吃随拉。

图源：iPanda熊猫频道

　　大熊猫通常通过气味进行“交流”。当它们在玩耍或是简单地表示友好，没有交配或好斗的想法的时候，便不会发出任何声音。如果当下的它们看上去十分安静，这说明它现在心情还不错，并且对其他物种也很友好。这种声音规则可以帮助人们判断，在各大园区里看到的大多数熊猫的行为。

　　“降级”后的大熊猫，还需要再保护吗？

　　2021年7月，生态环境部对外宣布，据四次全国大熊猫调查数据显示，大熊猫野外种群数量达到了1864只，受威胁程度等级从“濒危”降为“易危”。这是多年来生态保护加强，和生态环境改善的成果，也是人与自然和谐共生的体现。

　　那么，“降级”后的大熊猫还是国宝吗？还需要继续保护吗？

　　大熊猫依然是国宝。此次降级，降的是人们对大熊猫濒危程度的评估，但作为国家一级重点保护野生动物，大熊猫的保护级别并没有降。中国科学院动物研究所研究员、中国科学院院士魏辅文在接受《知识分子》采访时说，“降级并不代表大熊猫不重要，而是对大熊猫保护工作的充分肯定。大熊猫保护工作为世界的野生动物保护提供了一个成功的案例。”

　　大熊猫仍然需要继续保护。个体数增长的背后并不意味着它们就安全了，大熊猫主要分布在四川、陕西、甘肃西部地区，明面上栖息地的面积能达3万多平方公里。但大熊猫是属于低海拔的陆生物种，如果除开高山、河流、公路等它们无法栖身的面积，实际上大熊猫的主要生活面积，仅占20%左右。从栖息地的分布状态来看，分散化严重，大熊猫的种群也被分割成20多个，由此可见，野生大熊猫依旧有生存危机。

　　作为唯一一个有野生大熊猫的国家，我们的保护远远不应该止步于扩大圈养种群，更合理的做法，是把资源投放在野外栖息地的保护上。而这种保护不仅仅庇佑熊猫，也庇佑着维系其他生物生存的命脉。“保护大熊猫，不仅仅是保护大熊猫本身，而是保护大熊猫赖以生存的生态系统。”

　　来源：央视财经、中国新闻社、中新图片、中国野生动物保护协会、中国大熊猫研究保护中心、iPanda熊猫频道

　　整理：刘雪洁

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）