点击右上角
微信好友
朋友圈
请使用浏览器分享功能进行分享
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）
县城医院见闻：扩大病区 全力接诊******
(新春走基层)县城医院见闻：扩大病区 全力接诊
中新网长治1月11日电 题：县城医院见闻：扩大病区 全力接诊
作者 杨静 张月
“感觉怎么样？还有哪些地方不舒服？”山西省长治市长子县人民医院，心血管内科主任赵伟平正在病床前耐心询问患者病情，叮嘱护士和家属护理重点。
11日，走进长子县人民医院，记者看到，医护人员在各自岗位忙碌着，一个医生面对好几个患者。护士站内，负责分诊的护士忙着回答患者的提问；各个病区内，医护人员坚守岗位，排痰、配药、输液……为患者做好服务。
随着疫情防控措施的优化调整，长子县人民医院接诊患者人数持续处于高位。针对当前病患持续增多的情况，该医院进一步筹措医疗资源，统筹调配病房床位，全力兜住医疗救治和生命保障底线。
急诊科副主任柴科介绍，近日，120接诊人次由原先的每天6车至8车次增加到每天20多车次，院内急诊人数由原先的30人至40人次，增加到每天80人次。“就诊患者主要为有基础疾病的老年人，病情较重，多数需要住院治疗。”
“对于需要住院的患者，重症、危重症收到重症医学科(ICU)、感染科，轻型、普通型收到呼吸内科、内分泌科等科室，医院对患者做到应收尽收。”柴科说。
长子县人民医院全员动员、克服困难、坚守岗位，立志当好民众身体健康和生命安全的“守门人”。 长子县融媒体中心提供长子县人民医院重症医学科主要承担收治新冠危重症患者的艰巨任务。在该科室，记者看到，呼吸机、监护仪、排痰仪等医疗设备保障到位，医护人员有条不紊地开展着各项救治工作。
“由于大部分患者是合并基础病多的老年人，这更要求我们医护人员提起精神来对症治疗、精心护理。”重症医学科护士长张秀丽说，医护人员几乎都是白天黑夜连轴转。
目前，长子县人民医院重症医学科开放床位6张，在使用床位12张，自2022年12月7日以来，共接收新冠危重症患者26人，已治愈出院12人。
医务科副主任常丽丽告诉记者，针对目前当地住院患者增多的情况，长子县人民医院合理整合利用内科系统床位，同时整合妇科、眼耳鼻喉科、口腔科、骨科、外科等外科系统床位，实行“全院一张床”管理模式。“床位实行统一调度，除预留部分疾病危急重症床位外，其余床位均用于收治新冠患者。”
当前，长子县人民医院共收治新冠患者约280人，感染科、大内科作为收治新冠患者的主阵地，承担主要救治任务。心血管内科、神经内科、内分泌科、中医康复科等内科系统科室统筹调度，同步接收新冠患者。
“目前，所有医师均参与到新冠患者的诊疗救治工作中。”常丽丽说。在这场没有硝烟的战场上，长子县人民医院全员动员、克服困难、坚守岗位，立志当好民众身体健康和生命安全的“守门人”，让民众在家门口有“医靠”。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
彩虹多多地图 |
)