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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）
北京奥运塔、CBD等区域20日起将上演新春灯光秀******
中新网北京1月11日电 (记者 杜燕)兔年新春佳节脚步临近，一串串大红灯笼、可爱的夜景灯光、漂亮的树挂灯饰、绚丽的渐变灯等将装点着大街小巷。1月20日起，北京奥运塔、大望京建筑组群、CBD区域以及同心桥、“炫彩望京”雕塑等将上演精彩的灯光秀。同时，科技AR秀将让市民拿着手机、不出家门也能欣赏精彩的“灯光秀”。
记者从北京市朝阳区了解到，该区将按照重大节日标准开启夜景照明，届时张灯结彩、喜庆祥和的氛围将陪伴市民一起迎接农历新年。同时，将推出新年灯光秀，以线上科技AR秀联动线下灯光秀，上演一场璀璨绝美的灯光秀。
线上科技AR秀+线下灯光秀
兔年新春，奥运塔、大望京建筑组群、CBD区域以及滕隆阁、华润时代、同心桥、通盈中心、“炫彩望京”雕塑将上演精彩的灯光秀。在灯光秀中，手提红灯笼的小兔子将成为主角，它身边是绽放着绚丽的“烟花”，一只金色的凤凰展翅腾空，为市民朋友带去吉祥如意。
除到现场欣赏灯光秀，今年春节期间，朝阳区还推出科技AR秀，市民拿着手机、不出家门也能欣赏精彩的“灯光秀”。AR秀以“朝阳元宇宙·光影展宏兔”为设计主题，通过奥运塔上京鼓鸣、幻境画卷大望京、时空之镜CBD、水行梦幻亮马河、凤舞滕隆兔报春等五个精彩场景。
14号线商业带沿线商圈火树银花
兔年新春佳节临近，夜景灯光等将装点着大街小巷。 北京市朝阳区供图北京市朝阳区各大商业区将点“靓”迎新春。在三里屯，沿街树木将缠绕上漂亮的灯串，它们仿佛为树木穿上晚礼服，部分树木上的灯串可实现颜色渐变。蓝岛-芳草地商圈、亮马河风情水岸等区域布置灯笼灯饰、景观小品，电子屏播放电子烟花、电子年画等烘托节日氛围，
特别是14号线商业带沿线商圈，在地铁口到商圈最后一公里沿线范围内，行道树将“穿”上星星点点的装饰灯，枝丫上悬挂着洁白的大雪花，一派火树银花。
夜幕降临，热闹的商圈在夜景灯光的烘托下更显得红红火火。假日期间，14号线商业带沿线商圈夜景照明时间将延长至各大商场闭店。
6处景观小品红红火火
大街小巷流光溢彩
春节来临前，北京市朝阳区将结合新春主题新建6处景观小品装置。
其中，神路街的景观小品将体现剪纸艺术，利用灯笼等元素突出传统文化精神；朝阳公园是春节期间市民重要的游乐场所，公园南门景观小品将以大白兔形象突出兔年生肖特点；朝阳站的景观小品由红色的水晶数字“2023”和可爱的兔头形象为近景，金色的朝阳区标志性建筑和红色的折扇为中景，金色门框、红色的变形中国结“新春送福”形象为背景，红色“北京欢迎您”字样寓意朝阳站作为北京东大门欢迎客人的到来；武圣东路的景观小品将被装点上活泼可爱的装饰灯、芦苇灯等，为市民打造沉浸式的景观效果；朝阳门环岛的景观小品将延续古代粮仓背景，展示朝阳区的门户形象；杨闸环岛的景观小品展现朝阳区立足于高科技发展的远景，起此彼伏的光影更烘托了浓浓的春节氛围。
除了景观小品，朝阳区将打造5条夜景靓丽街，分别是建外大街、工体东路、朝外大街、神路街、工体北路。灯串缠树、常规挂件、兔年特色路灯等元素将扮靓街道。
兔年新春佳节临近，夜景灯光等将装点着大街小巷。 北京市朝阳区供图此外，朝阳区将装饰天桥30座，其中重点装饰丰联广场附近的一座天桥，三里屯区域的3座天桥，三环路和四环路沿线各13座天桥。同时，朝阳区还将在背街小巷、社区、村庄、居民小区营造浓浓年味。
老物件再利用增添“新”年味
北京市朝阳区城管委相关负责人介绍，朝阳区春节景观布置将以中国红、金黄色为主色调，渲染浓浓的春节喜庆气氛。同时，点缀现代潮流的科技元素，蓝色、炫彩等效果则体现了朝阳区时尚感。
2023年是兔年，可爱的小兔子形象将被装饰在春节景观布置中。此外，充满着中国传统文化气息的红灯笼、剪纸、中国结、扇面、生肖、花灯、福字等以及元宇宙等科技元素也将被充分应用。
据介绍，春节景观布置以节能环保为主，充分“利旧”，也就是说将运用往年景观布置的灯笼灯饰、部件材料、景观小品等，通过变化布置点位、更换布置元素等方式，为节日景观布置增添“新”年味。同时，将运用传统文化和科技元素，打造国际范十足的节日氛围。(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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