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)
岛内舆论担忧:“黑网红”令台湾治安雪上加霜******
【环球时报综合报道】随着社交媒体越来越发达,“网红”在社会上的影响力也越来越大。台湾网络上,不少“网红”近年声量高涨,甚至民间早有“网红执政”的说法。然而这其中,有不少涉黑的“黑网红”。岛内舆论担忧,这些“黑网红”不仅影响社会治安,给年轻人带来不好的影响,更会参与到岛内政治中。
台湾联合新闻网14日报道称,近来,岛内越来越多所谓“网红”涉及犯罪案件甚至有黑道背景,乃至蓄意养网军拉抬声量,好谋取更多利益乃至“镀金”“漂白”。然而他们却仍被称为“网红”,还常常被大肆报道。台湾雅虎奇摩新闻网14日评选了2022年该网站搜索量最多的“十大网红”,其中就有不少有黑道背景。比如排名第九、拥有百万粉丝的“乌鸦”(实名为陈柏融),几个月前就被台湾“镜周刊”爆料自称是黑道组织“竹联帮”成员,到彰化一家水产公司恐吓索要500万元新台币,说是花钱消灾。舆论认为,“乌鸦”有在网络上“引战”、直播号召、教唆、聚众犯罪等嫌疑。
还有一些台湾“网红”则是原黑道人士“转职”。排名第六的连千毅是公开声明自己属于帮派人员的“网红”之一。绰号“现主席”的连千毅14岁时就加入黑社会组织,2011年时身为暴力讨债集团主谋,他被台湾“警政署”列为“扫黑”对象,随后因涉“暴力讨债”“恐吓取财”以及“妨害自由”等,被台北市政府警察局逮捕,狱中结识多名黑道组织“天道盟”头目。出狱后,连千毅加入“天道盟”太阳会苗栗分会,因发现网络直播购物事业获利机会不少,于是投身其中。很快,连千毅就成了“网红”,其直播购物方式也饱受争议。据台媒报道,他对观众发表恶毒言论,甚至私下找买家的麻烦。今年年初,他还因在直播中与另一个“黑网红”帮派交恶,双方约架,桃园市警方因此加派警力并管制交通。9月,警方因连千毅涉嫌诈骗逮捕了他,事后以20万元新台币交保。
排名第八的“馆长”陈之汉也是有黑道背景的台湾“网红”,他早年辞去军职后一度加入黑道,后来担任台湾健力协会顾问等职务,也经营服饰及餐饮相关事业,经常在网上评论时事。2020年8月,“馆长”在新北市自家健身房遭“竹联帮”成员刘丞浩埋伏开枪,被送往医院急救。
然而由于“网红”的力量在台湾太大,甚至影响政坛的走向,因此无论是黑道势力还是民进党政客等,都颇为重视这一领域。“九合一”选举前,民进党就推出好几个宣传视频,由绰号“鸡排妹”的岛内“网红”郑家纯出来拉票。蔡英文本人也常现身网络直播节目。联合新闻网9月一篇评论就曾称,这些“网红”拥有大批年轻粉丝且能够影响网络风向,成为近年来蔡英文最喜欢合作的对象。
对于“网红”在直播中公然以黑道帮派自居,流氓行径竟在网络上成为“时尚”,呛声变成流行的招牌,岛内资深媒体人林朝鑫批评称,“直播主之乱是社会乱源,警政署应全力扫荡”。他称,这几年来台湾社会秩序之所以搞得如此混乱,究其原因,与网络上不断上演的“直播主之乱”脱不了干系。联合新闻网14日称,这令台湾本就败坏的治安雪上加霜。(陈立非)