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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）

库木孜琴声唱响新时代新疆故事******

　　【新时代新征程新伟业】

　　光明日报记者 姚亚奇 李 慧

　　“库木孜琴声很悠扬，二十大精神来歌唱。认真学习贯彻好，踔厉奋发很自豪。两个确立要领悟，四个意识要增强……”

　　连日来，克州歌舞团的文艺作品《库木孜弹唱·礼赞二十大》，在新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州唱响。

　　“地虽偏，心相连，心向党。”新疆克州歌舞团党支部书记杨花明说，当下，党的二十大精神学习宣传在克州如火如荼地开展，各族党员群众欢欣鼓舞，反复研读、学思悟践。克州歌舞团深入学习宣传贯彻党的二十大精神，用好红色资源，编创了一系列舞台艺术精品。

　　“从城市、乡村到牧区，从学前小朋友到耄耋牧民，全州人民把党的二十大精神口耳相传。作为文化宣传的‘玛纳斯奇’，我们要用接地气、有朝气、振人心的方式，通过悠扬的库木孜琴弹奏传唱党的二十大精神。”克州歌舞团的乐队演奏员买买提吐尔孙·马曼说。

　　买买提吐尔孙·马曼用心用情创作的《库木孜弹唱·礼赞二十大》和《我是党员我知道》，以各族人民群众喜闻乐见的方式，增加了大家对党的二十大精神的深入了解。演唱作品发布后，已有超50万人次“点赞”。

　　“我们今天的好日子，幸福甜蜜美滋滋，你要问我咋来滴，喝水不忘挖井人，幸福不忘带头人，党是咱的领路人，二十大报告暖人心……”玛纳斯奇艾山吐尔·库尔班那里创编了宣传党的二十大精神的歌曲《帕米尔欢庆二十大》和《党是咱们的领路人》。赴农牧区现场表演时，这两首充满柯尔克孜风情的歌曲，获得了阵阵掌声，掀起克州人民学习宣传贯彻党的二十大精神的高潮。

　　克孜勒苏柯尔克孜自治州，位于新疆西南部。这里是中国西极，是一个边境之州。在克州，16万多人口的柯尔克孜族，能歌善舞，热爱祖国、忠诚于党、坚守边境线。他们也是英雄玛纳斯的后裔。

　　“说起英雄史诗《玛纳斯》，我不由地想起今年习近平总书记考察新疆时，来到新疆维吾尔自治区博物馆，观看世界级非物质文化遗产柯尔克孜族英雄史诗《玛纳斯》说唱展示，并同非遗传承人及克州歌舞团演员亲切交谈。”杨花明说，“我们谨记总书记的谆谆教诲，立志要把世界级非物质文化遗产《玛纳斯》保护好、传承好、发扬好。”

　　不久前，歌舞剧《玛纳斯》在克州文化中心进行了带妆彩排，伴随着铿锵的鼓点、美妙的库木孜乐曲，演员们用灵动的肢体语言演绎了传唱千年的英雄史诗。

　　歌舞剧是对英雄史诗《玛纳斯》的艺术化创作，又以党的二十大精神为引领，发扬中华优秀传统文化，丰富了人民群众的精神世界。

　　克州歌舞团不仅精心排练了一台精彩绝伦的大型歌舞剧《玛纳斯》，还制定了一系列发展《玛纳斯》的文化工程——重点打造27个（含国家级、自治区级、自治州级）的非遗项目，培育50名玛纳斯奇传承人，打造玛纳斯歌剧院，启动成立克州玛纳斯协会……

　　杨花明说：“歌舞剧《玛纳斯》将到全疆14个地州会演，再去全国各地巡演，进而走出国门、走向国际，把我们优秀的非物质文化遗产传播到全世界。”

　　在克州，各族人民守边护边、建设家园，作出了积极贡献，涌现出许多典型人物和故事，这些也成为克州歌舞团创作的素材。

　　目前，克州歌舞团正在创作《撸起袖子加油干》《边境线上的爱》《党徽大叔》《糖包子的故事》等舞台作品，讲述各族人民与援疆干部一起共同奋斗的感人故事；《红船精神》《星星之火》《追寻》《血，总是热的》等作品，则以筑牢中华民族共同体为主线，大力弘扬中华传统文化和革命故事。

　　“作为文艺工作者，我们感受到一种沉甸甸的历史使命感，一种舍我其谁的社会责任感。”杨花明表示，“今后，我们要创作出更多弘扬劳动精神、奋斗精神、奉献精神、创造精神、勤俭节约精神的高质量舞台艺术精品。”

　　《光明日报》（ 2022年12月26日 03版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）