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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）

2023年1月中上旬“大戏看北京”推13部大戏******

　　“大戏看北京”展演季“云剧场”将于2023年1月中上旬推出13部大戏，剧目涵盖北京曲剧、评剧、京剧、昆曲、舞台剧、话剧、魔术口技、木偶剧等类型。剧目内容丰富多样，包括由经典IP改编的传统戏剧、再现红色历史的革命英雄赞歌、展现悲欢离合的人物故事，还有具有新鲜生命力的原创作品等。

　　经典IP改编的传统戏剧

　　经典IP改编如由老舍同名小说及李龙云同名话剧剧本改编的北京曲剧《正红旗下》，展现了晚清北京八旗子弟的生活状态和心理状态，以百姓的家长里短、小人物的酸甜苦辣，呈现出一幅波澜壮阔的老北京民俗画卷；评剧《祥子与虎妞》改编自老舍著名小说《骆驼祥子》，描写了旧中国的北京城，一群穷苦的人力车夫艰辛凄凉的生活；改编自讽刺小说《儒林外史》的京剧《范进中举》，讲述了下层知识分子范进被不合理的科举制度摧残了一生的故事；昆曲《牧羊记·望乡》整理改编自传统南戏《牧羊记》，展现了苏武出使匈奴即便被扣押，也正气凛然拒不投降的人物气节；昆曲《墙头马上》改编自元代白朴同名杂剧，展现了工部尚书裴行俭之子少俊与洛阳总管李世杰之女李倩君花园墙下一见钟情的爱情故事。

　　再现红色历史

　　革命题材如舞台剧《浪潮》，本剧基于中国左翼作家联盟的五位年轻作家柔石、胡也频、李求实、冯铿、殷夫在上海龙华牺牲的真实历史创作，通过悬疑的表现手法，让五烈士的意识在另一个空间相遇对话；昆曲《飞夺泸定桥》描写了中国工农红军在长征路上突破天险大渡河的故事；人物故事题材如评剧《秦香莲》，讲述了才女秦香莲和书生陈世美相爱结合，陈世美却因考中状元被招驸马将妻女抛弃的悲剧故事；昆曲《李清照》展现了率真果决的“千古第一才女”李清照与张汝舟的“离婚案”。

　　展现悲欢离合

　　原创作品如话剧《喜相逢》，讲述了青年摄影师赵大河从老家东北来到北京，结识了一众善良、热心、埋头为生活打拼的新老邻居的故事；魔术口技晚会《魔趣恒声》集大型魔术、趣味魔术、近景魔术、传统戏法为一体，打造了一场古老与年轻、传统与现代共荣共生的艺术盛宴；真实事件改编戏剧如木偶剧《大象来了》展现了由15头大象组成的亚洲象群在美丽的西双版纳雨林中旖旎前行，欢快玩耍的愉快场面；舞台剧《那年那兔那些事儿——父辈的旗帜》作为一部国民普及互动式偶像剧，将抗美援朝、“两弹一星”、脱贫攻坚战、抗击新冠肺炎疫情、垃圾分类等一系列重要历史事件以及时政热点事件向观众娓娓道来。（文/记者杨文杰）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）