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）

规范装备器材维护保养工作******

　　本报讯谷巍峰、周荣凯报道 ：“大家注意 ！维护操作臂里侧大有讲究，一定要先将多功能侦察机器人及远程控制系统打开 ，防止机械制动时受力造成损坏。”11月30日上午 ，河南省新乡市红旗区民兵情报信息侦搜分队队员们认真观看厂家技术人员细致讲解示范后，对装备器材进行维护保养 。这一天 是红旗区人武部的“管装爱装日” ，民兵们重点对排爆机器人机械臂 、无人警戒巡逻车云台 、无人机螺旋桨及脚架等装备进行维护保养 。

　　近年来 ，随着基干民兵装备器材种类越来越多，训练和执行任务使用频率越来越高 ，特别是新质力量比例逐步提高 ，一大批科技含量高 的新型装备入列，对维护管理工作提出更高要求 。

　　今年以来，该部在调研中发现，分队 的许多预征预储装备 ，平时存放于企业 、仓库 ，不同程度存在管理不到位的问题，对装备的性能 、使用寿命、应战能力等带来不良影响 。

　　为破解这一矛盾，该部在与上级政策对标对表的基础上,先后多次深入民兵装备预征预储单位进行调研 ，多次与区应急部门沟通，区分装备类型 、保障地域、管理维护等内容 ，制订出台系统 的装备维护管理规定细则 。同时 ，积极与征储单位建立常态联系，聘请装备领域技术骨干人才 ，成立专家人才库 ，构建优质的师资力量；选拔经验丰富、专业技术精湛 的基干民兵担任“装备教员” ，对装备使用维护做到有人管 、有人教 ；完善装备管理维护手段和机制 ，实现每季度一次全面维护 、每月一次定点维护 、每周一次日常维护。

　　在此基础上 ，该部每季度对“装备教员”进行集中培训 ，熟悉装备器材的各项规章制度和要求，做到会使用、会检查、会保养和会排除一般故障。他们还规定，每次装备动用前，安排专人负责对装备逐一进行检查 ；装备动用过程中 ，维修人员伴随保障 ；装备动用后，及时进行维护保养和检修 。通过全方位排查 、检修和维护，确保装备器材零故障、零隐患，有效提升装备器材战技术性能 ，为提升民兵分队战斗力打下坚实基础 。