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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）

中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”******

　　(新春见闻)中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”

　　中新社青海湟中2月4日电 题：中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”

　　作者 李隽

　　“我是‘孙悟空’，我是‘财神’……”根据角色设计，一群小男孩早上7点半就挤在屋子里，为当日的“空中杂技”高台打脸谱。

　　每年的农历正月十三，是“中国民间文化艺术(高台)之乡”青海省湟中县拦隆口镇千户营村老老少少最期待的日子。

　　被称为“空中杂技”的高台在千户营村已有600多年历史，是将装扮着传统戏剧人物的孩童，绑在接近两层楼高的木料或铁杆上，其下有台板支撑，讲述《五虎上将》《封神榜》《大闹天宫》等传统戏剧故事，是集当地绘画、刺绣、木雕等民间技艺于一体的高空造型艺术，以高、悬、妙、奇著称。2008年被列入中国第二批“国家级非物质文化遗产名录”。

　　“老辈人说千户营高台是明代洪武年间从南京传到这里的，到我这一辈是第13代。”61岁的千户营高台国家级非遗传承人李富先说，“高台娃娃都是五六岁的小娃娃，要勇敢能吃苦才能绑，长大了体重大了，在高台上不稳当。”

　　上午10点半，村民们在村里山神庙集合，20多个扮了相的小男孩依次顺着梯子爬上屋顶，高台匠人根据戏剧曲目，将他们用红布绑在踏板上。一旁，没有“抢到”扮相的孩子一脸羡慕。

　　“高台娃娃都是故事里菩萨、英雄的化身，寓意吉祥，村里的孩子每年都抢着上高台，稍有犹豫就错失良机。”千户营高台第14代传人之一陈虎邦说，“我们小时候抢扮相，老一辈都说‘莫等，一等就是3年。’”

　　“一等就是3年，很多娃娃3年后就长大很多，想绑也绑不成了。”李富先说，按照老人们留下的规矩，绑高台，一绑三年才能换人，自己六岁时就绑过。

　　每年因戏剧曲目不同，高台造型也会有差异，但脚踏鳌头、面目狰狞的“魁星”高台，600年来从未改变。

　　“‘魁星’寓意‘点状元’，村里考大学的人家，都搭红祈福希望独占鳌头。”李富先说，千户营的高台从最初的三台，到之后的五台、七台、九台，绑单不绑双，所以现在增加到了十九台。

　　中午12点，伴着一阵鞭炮和锣鼓声，以千户营高台为主的社火队开始表演，所到之处欢呼吆喝声不断，不时有村民上前搭红祈福。

　　社火队中，与“空中杂技”高台有异曲同工之妙的高跷表演惊险吸睛。“哪吒”“悟空”等20多个戏剧人物踩着两米多高的高跷扭着身子，诙谐生动。

　　“最高的高跷有三米多，有三四十斤重，也是我们湟中的特色。”据陈虎邦介绍，湟中县鲁沙尔镇是“中国民间文化艺术(高跷)之乡”，正月里踩高跷被民众称为“空中舞蹈”。

　　在地处中国西北的青海省农业区，多地都有高台、高跷表演传统，只是千户营的表演文化底蕴更为深厚，小孩子们争抢着绑高台的场景也独树一帜。

　　“老人们都说过年时绑了高台，踩高跷，孩子们身体健康、学业有成，来年事事都会吉祥如意。”李富先说。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）