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）
【十年·中国观察】只此青绿，中国“双碳”雄心背后的山河梦******
中新社北京9月23日电 题：只此青绿，中国“双碳”雄心背后的山河梦
中新社记者 王恩博
青峰叠嶂、绿水隐现，人在壮美河山中“诗意栖居”。持续走红的中国舞蹈诗剧《只此青绿》，既是对北宋名画《千里江山图》的写意表达，也被视作“天人合一”东方生态观的生动呈现。
资料图：舞蹈诗剧《只此青绿》剧照。 中新社发 中国东方演艺集团 供图从王希孟笔下这抹传世青绿，到“我见青山多妩媚，料青山见我应如是”等佳句名篇，自古以来，中国人便不吝抒发对绿水青山的向往。即便如此，“金山银山”也一度被优先考量。经济高速增长、城镇不断扩张，粗放的发展方式让中国付出沉重的环境代价。
不少人还记得2013年那个“十面霾伏”的春天。这年的前100天里，北京雾霾日数高达46天，较常年同期偏多5.5倍。放眼全国，空气质量“爆表”亦成为常态。PM2.5——一种直径不及头发丝粗细二十分之一的细颗粒物，引起全民担忧。
蓝天何以成了“难天”？原国家环境保护局首任局长曲格平曾指出，难就难在治理与经济发展的平衡，难就难在环保意识的薄弱。
当“先污染后治理”的老路无以为继，难，更得下决心改变。
正是2013年，“大气十条”——《大气污染防治行动计划》出台，一场蓝天保卫战打响。此后，相关顶层制度不断充实完善，中国人逐渐告别“呼吸之痛”。“十三五”以来，中国PM2.5年均浓度已实现“六连降”。2022年前8个月，中国339个地级及以上城市平均空气质量优良天数比例达到86.3%。
不仅与雾霾交锋，还与污水较量、与沙漠赛跑……中国这十年，生态文明建设受到决策层前所未有的关注，“绿水青山就是金山银山”已成为发展共识。
2020年，碳达峰碳中和目标的提出，展现当代中国人山河梦更具雄心的一面——开启一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。
绿色仍是这场变革的主色调。看看接连获得联合国“地球卫士”“土地生命”两项环保大奖的河北塞罕坝林场，便能感知一二。
50多年里，三代塞罕坝林场人“植”此青绿，用汗水将茫茫荒漠浇灌成百万亩人工林海。过去十年，这里最后近9万亩石质荒山也披上绿衣。据测算，塞罕坝每年为京津地区涵养水源2.84亿立方米，固定二氧化碳86万多吨，释放氧气近60万吨。
资料图：2021年7月30日，航拍塞罕坝千年秀林。(无人机照片) 中新社记者 韩冰 摄塞罕坝并不孤单。这十年，中国植树造林占全球人工造林的四分之一左右，单位GDP二氧化碳排放量累计下降约34%，许多曾在沙漠边缘挣扎的地方重焕生机。
绿色还在浸染中国大地。中国气候变化事务特使解振华透露，中国将强化森林碳汇，加强现有森林资源保育，力争10年内植树700亿棵。
一场变革影响的对象，可以大到一个国家，也可以小到每个个体。
中国社交平台上最近出现了不少“低碳博主”，“图图”是其中之一。分享空瓶回收攻略、参与闲置物品交换……她认真记录着自己的“低碳生活”点滴。虽多是些日常小事，却也吸引了不少粉丝关注交流。“图图”相信，每一个行动都具有传播性，人们实践可持续行为，将潜移默化地影响旁观者。
“绿色发展机制具有自我实现性质。”中国社科院生态文明研究所所长张永生如此解读这种新风尚：当越来越多人相信绿色发展可行并采取行动，更多成功案例就会出现。
理论得到了现实的验证。选择简约适度生活，将低碳环保纳入衣食住行考量的中国人，眼下已不在少数。社科院的一项调查显示，近九成受访中国消费者愿为环保改变消费习惯。生活方式转变背后，价值观念正在革新。
资料图：2021年3月11日，吉林长春的“纸壳先森兑换超市”店主整理回收的旧物。 中新社记者 张瑶 摄当然，变革必然伴随挑战。尤其对于向高质量发展“转轨”的中国经济来说，“双碳”带来的产业结构、能源结构调整等阵痛不会一夜间消失。
但化解难题也是个披沙拣金的过程。中国下定决心不要“污染的GDP”，那些高污染、高能耗的行业企业会自然而然被市场淘汰，高质量、可持续者将迎来发展“风口”。
作为汽车领域后发国家，中国新能源汽车产业的崛起是个典型例子。自2015年起，中国新能源汽车产销量已连续7年位居世界第一。全球首富、美国特斯拉公司首席执行官埃隆·马斯克承认：“中国在可再生能源发电和电动汽车领域正处于世界领先地位。”
资料图：2022年6月25日，长安新款新能源汽车亮相重庆车展，吸引不少市民前来了解。 中新社记者 陈超 摄相比浮出水面的部分，绿色低碳经济的潜能更令人激动。能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥预计，到2050年，面向中国碳中和的直接投资可达至少140万亿元人民币。在“十四五”期间与今后30到40年里，这笔投资将为中国经济增长提供可观推动力。
只此青绿，不只青绿。数百年前，中国画家以绚丽青绿描绘大好河山；数百年后，“双碳”雄心下，一幅更具层次感的现代版“千里江山图”已初现雏形。
固然，这场变革不可能一蹴而就，也不会一劳永逸。但随“画卷”徐徐展开，当代中国人的山河梦正愈加栩栩如生、可触可感。(完)
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