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）
后冬奥时代，如何促进全民健身、推动场馆利用？******
北京市政协十四届一次会议1月14日至1月18日召开。 北京市政协供图
中新网北京1月17日电 (记者 刘文曦 杜燕)正在召开北京市政协十四届一次会议上，后冬奥时代如何弘扬北京冬奥精神、如何促进全民健身、如何推动冬奥场馆赛后的可持续利用等成为委员们关注的话题之一。
北京市政协委员李娜。 受访者供图来自体育界别的北京市政协委员、北京体育大学中国游泳运动学院副院长李娜就加强青少年户外体育活动，促进青少年身心健康发展提出建议。她称，要鼓励学生在课后开展集体类体育运动项目，在锻炼中交流感情，在汗水中提升毅力。尤其在北京，相关部门应围绕弘扬北京冬奥精神出台专门的行动计划，组织青少年前往冬奥场馆等地，参观、学习，交流，让学生在参观中加强沟通，在实践中领悟冬奥精神，切实推动北京冬奥精神在京华大地形成生动实践。
中国民主同盟北京市委员会认为，冬奥场馆赛后可持续利用面临的主要问题有：冰雪项目的亚文化地位限制冬奥场馆赛后可持续利用；政策扶持的可持续性有待加强；受疫情持续影响，冬奥场馆赛后可持续利用进程受阻等。
针对上述问题，中国民主同盟北京市委员会从政府政策制定、引导市场和社会支持、冬季项目文化提升、冬奥场馆综合效益协调发挥和注重科技赋能五个方面提出应对策略。其中在注重科技赋能助力场馆赛后可持续利用方面，建议保障科技成果的可持续利用；拓展科技成果的可持续利用；加强虚拟冬奥场馆建设，开展大众虚拟体育竞赛，虚拟参观旅游、虚拟健身等活动；加强“陆转雪”“陆转冰”技术应用。
中国民主建国会北京市委员会从服务城市旅游业和服务“全民健身”的层面就推动冬奥场馆赛后可持续利用提出建议。
国家速滑馆“冰丝带”。 北京国资公司供图北京作为举办城市，新建、临建、改建了诸多大型体育赛事场馆，“冰丝带”国家速度滑冰馆、国家高山跳台滑雪中心等是具有划时代意义的现代场馆建筑，具有极高的旅游观光等价值。中国民主建国会北京市委员会认为，2022年成功完成冬奥会和冬残奥会赛事后，将冬奥会场馆用于城市旅游业是一个方向。
中国民主建国会北京市委员会指出，从“全民健身”的层面看，可营造有利于滑雪产业良性发展的社会氛围。例如将北京冬奥与群众性滑雪运动的宣传有机结合，使更多的人参与到滑雪运动中，更多的社会资金投入到滑雪产业，也将有利于冬奥会场馆的赛后利用。
据《中国冰雪旅游发展报告(2020)》测算，预计到“十四五”规划末期的2025年，中国冰雪旅游人数将超过5亿人次，冰雪旅游收入超过1.1万亿元人民币。
国家跳台滑雪中心“雪如意”。 中新社记者 富田 摄围绕如何助力冰雪产业更好发展，台湾民主自治同盟北京市委员会建议，加快推进冰雪运动标准化建设，建立完善冰雪运动标准体系；加强政策资金等支持，修建冰雪运动场馆及完善配套服务设施满足群众需求；拓展冰雪竞赛表演市场，推进冰雪赛事活动市场化运作提升商业化优势；构建大冰雪产业格局，将冰雪与文旅、电商、健身休闲等领域深入融合；进一步促进教体融合，健全完善冰雪运动职业体系和冰雪人才培养体系。(完)
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