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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）

“再坚持一下”就是胜利******

　　12月19日凌晨，卡塔尔世界杯完美收官，阿根廷队如愿以偿捧回大力神杯。回望28个日日夜夜，许多参赛球队以其出色表现赢得了球迷的尊重，克罗地亚队就是其中一支。

　　先后挑落比利时、日本、巴西、摩洛哥等强队，支撑克罗地亚队一路走来的，是坚不可摧的韧性。1/4决赛对阵巴西队，比赛打到加时赛时先失一球，克罗地亚队没有自乱阵脚，更没有自暴自弃，以一如既往的坚韧完成了逆转，追平了比分，并最终凭借点球大战将夺冠热门巴西队淘汰出局。

　　赛场如战场。当身处危局、险局、残局、僵局甚至败局时，我们靠什么实现逆风翻盘，争取最后的胜利？

　　早在1938年，毛泽东同志就在《抗日游击战争的战略问题》一文中给出了答案：“被迫处于被动地位了的时候，这时的任务就是努力脱出这种被动……往往有这种情形，有利的情况和主动的恢复，产生于‘再坚持一下’的努力之中。”

　　纵观世界杯赛场，当一场比赛进入加时阶段，双方球员的体力消耗已近极限，此时已不单纯是技战术的对抗，更是意志力的较量。打仗亦是如此，战争的残酷尽人皆知。所谓狭路相逢勇者胜，就是当生与死的考验来临之际，心理与生理的抗争达到极限之时，看谁能咬紧牙关“再坚持一下”。无数事实证明，最终的胜利，往往属于坚持到最后的一方。

　　在我军的战争实践中，以少胜多、以弱胜强的战例不胜枚举。英勇顽强的战斗意志和战斗作风，是夺取战斗胜利的重要因素之一。“被动中始行，主动中胜出”的中国工农红军万里长征即是如此。金一南教授在《为什么是中国》一书中写道：“惊天地、泣鬼神的两万五千里长征，连‘战略转移’也是后来的说法，最初讲的是‘突围’，其实当时只是夹缝中求生存。”

　　夹缝中求生存是何等之艰难！长征路上，红军历经大小近600场战斗，一次次面临绝境，陷入至暗时刻，又一次次从危境中解脱，获得新胜利。将时间轴再拉长一点，强渡大渡河、飞夺泸定桥、血战孟良崮、鏖战松骨峰、坚守上甘岭……我军取得的每一场伟大胜利，无不得益于“再坚持一下”的强大韧性。

　　徐向前元帅曾说：“当你最严重最困难的时候，也是敌人最严重最困难的时候，常常是当你因困难在决心发生动摇的时候，而恰恰正是敌人对胜利感到绝望的时候，这种时机是最紧要的关头，这种时机决定于何方能坚持，何方能熬过这最后的五分钟，何方就能取得胜利。”在解放战争时期的晋中战役中，攻打运城的解放军部队进攻多次受阻，战斗形势险峻。危急关头，时任晋冀鲁豫军区第一副司令员的徐向前向全体官兵发出“坚持最后五分钟”的战斗命令。在战斗号令的鼓舞下，攻城官兵军威大振，攻山头、拔要塞，接连拿下运城、临汾等地。晋中战役得以成为我军以少胜多、以弱战强、以攻克守的经典战例。

　　其实，不论是“再坚持一下”，还是“坚持最后五分钟”，二者皆是强调“困境中保持韧性”的重要性。实现中华民族伟大复兴的道路并非一片坦途，我们要学会时刻与困境相伴，在困境中树立决战决胜的信心，时刻葆有战争年代英勇顽强的战斗作风，做到关键时刻冲得上去、危急关头豁得出来。只要韧性在、信心在，我们就能穿越荆棘，前进的脚步就不会停止。（汪娜）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）