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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）

加拿大华侨华人兔年新春活动陆续登场******

　　中新社多伦多1月6日电 (记者 余瑞冬)农历癸卯年新春临近，加拿大各地华侨华人的一系列迎新春活动正陆续登场。

　　各地华人同乡会、文艺团体等已从去年底开始举办各类迎新春活动。年节气氛已渐入高潮。

　　在加拿大最大城市多伦多，以中国音乐指挥家李德伦之名命名的李德伦音乐基金会定于1月7日举办“中西汇粹”新年音乐会，从而拉开多伦多“欢乐春节”系列活动的序幕。此次演出将由中国青年女指挥家崔琳涵执棒。这也是始于2002年的该贺岁音乐会因新冠疫情中断两年后首度恢复演出。

　　紧接其后，加拿大中文媒体记者协会等主办的“中国故事中国年”加拿大华侨华人春晚将于8日上演。多伦多众多华人文艺团体将奉献歌舞、器乐、戏曲曲艺、武术等节目。多伦多华人艺术家中心14日将举办中西合璧的“歌扬乐舞迎新春”音乐会。大年初一，加拿大皇家天使交响乐团将为多伦多乐迷们奉献世界名曲新春交响音乐会；加中体育文化交流中心等机构则将在冰场举行一场别具特色的“迎新春冰上嘉年华”。

　　多伦多中区唐人街在除夕及大年初一将举行系列节庆活动，民众可欣赏传统舞狮、民间舞蹈，也可体验书法、麻将，品尝中式美食等。

　　在加拿大西海岸的温哥华，加拿大华人联合总会第21届春晚也将在7日晚亮相。由当地舞蹈教学机构与爱好舞蹈的义工团体联袂举办的“春之舞”晚会，以及“加中亲善大使”大山主持、青少年音乐艺术爱好者们担纲主角的“春之声·欢乐颂”新年慈善音乐会将先后于14日、15日举行。

　　加拿大华人社团联席会将于除夕日在大温哥华地区一处大型购物中心举办首届中国春节文化庙会，届时将呈现多彩的“中国风”文艺节目，并进行丰富的中国传统文化展示。大年初一，温哥华中华会馆等众多侨团机构及其他族裔团体将在唐人街恢复举办中断两年的春节庆会。其中的主打活动——华埠春节大巡游已是温哥华颇具代表性的多元文化节庆活动之一。

　　在蒙特利尔，多家侨社团体和机构共同举办的、以“友谊地久天长”为主题的第七届枫花雪乐中国春节晚会将于1月10日上演。艺术家们将带来中西交融的各类节目。蒙特利尔华人联合总会将在14日举办“温暖迎春”侨学界春节联欢晚会暨优秀学生奖学金颁发典礼。唐人街也将在大年初一迎来新春游行。

　　在卡尔加里，农历小年和春节的两个周末，卡城中华文化中心都将举行新春嘉年华活动。

　　此外，加拿大多所高校的中国留学生们也将举办多场洋溢青春气息的春晚。

　　进入兔年正月后，新春节目仍将不断。加拿大中国戏曲艺术协会主办的“玉兔迎春梨园情”海外新年戏曲晚会将于1月29日在多伦多粉墨登场。由加拿大多地华星艺术团等团体主办的“四海同春·华星闪耀”2023加拿大春晚将自1月28日至2月中旬先后在温尼伯、多伦多、渥太华、温哥华和蒙特利尔五大城市上演，为各地民众奉献中西交融的歌舞、器乐、杂技等精彩节目。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）