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)
强化责任担当 坚持真抓实干******
强化责任担当 坚持真抓实干(新时代新征程新伟业)
看基层林业部门如何加强生态建设,提升生态服务功能;看基层窗口单位如何在优化服务上下功夫,改善群众办事体验感;看党员突击队如何创新工作模式,助力推动协同创新……在“新时代新征程新伟业”主题采访活动中,本报记者走进基层党政机关,走进田间地头,走进工厂车间,深入采访基层党员干部,描绘广大党员干部立足本职、扎根一线的奋斗足迹,展现他们深入贯彻落实党的二十大精神的积极作为,充分发挥先锋模范作用的担当精神,主动问需、靠前服务的责任意识。
奋斗创造奇迹。路虽远,行则将至;事虽难,做则必成。只要我们有愚公移山的志气、滴水穿石的毅力,脚踏实地,埋头苦干,积跬步以至千里,就一定能够把宏伟目标变为美好现实。
——编 者
在山西,本报记者随同右玉县林业局干部下乡调研,看当地如何加强林业生态建设,让塞上绿洲更秀美;
在福建,本报记者随同晋江市工业和信息化局干部走访企业,看当地如何把优化民营企业发展环境的部署要求进一步落到实处;
在甘肃,本报记者随同玛曲县自然资源局干部下乡调研,看当地如何加强草原保护修复,持续提升生态功能……
在“新时代新征程新伟业”主题采访活动中,本报记者走到基层一线,见证、记录基层广大党员干部强化责任担当,坚持真抓实干,切实把党的二十大提出的目标任务落到实处。
担当作为,把各项工作抓紧抓好
立足本职,真抓实干,把贯彻落实党的二十大精神转化为实际成效
在山西省右玉县林业局干了近40年、再有几个月就要退休的技术员赵守忠,工作热情一点没减。为贯彻落实党的二十大报告提出的“科学开展大规模国土绿化行动”部署要求,他想多出把力。20年前,赵守忠帮助当地村民李云生绿化万亩荒山;这段时间,他又忙着引导李云生改造低效林,在以柠条为代表的低效林里补种沙棘等经济林,完善种植结构。
经过70多年的接力奋斗,人工造林近170万亩,治理沙化土地200多万亩,右玉从曾经风沙成患的“不毛之地”,变成如今林木绿化率达57%的“塞上绿洲”。“坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,右玉的绿化已从以前的单一种树转向林业综合生态治理。”赵守忠说。
用新的伟大奋斗创造新的伟业,广大党员干部积极担当作为,把各项工作抓紧抓好,让人民群众看到贯彻落实党的二十大精神的实际成效。
“请各位企业主及时申报本次贷款,我们将组织专班连夜审批。”晋江市工业和信息化局局长林永红的一条信息提醒,帮助华宇铮蓥集团顺利申请到3000万元鞋服产业专项贷款。
针对企业反映较为集中的资金周转问题,2022年10月,福建省出台纺织鞋服产业纾困专项资金贷款政策。林永红边组织专人加班审批,边通过电话、微信等向重点企业宣讲政策。
“贯彻落实党的二十大精神,当地干部主动问需、靠前服务、跟进回访,进一步支持中小微企业发展。”采访林永红时,一处细节引起本报记者刘晓宇的注意:林永红的手机一直在闪烁震动,原来政企互动微信群里,市工信局的干部正为企业主解答疑问、解释政策,“一企一策”开展服务。
来到黑龙江哈尔滨新区行政审批局,进门入口处墙面上“先行先试、敢闯敢试”几个大字让本报记者刘梦丹印象深刻:2022年初,新区行政审批局推出全程代办便民举措,审批事项办理时间大幅缩短。“贯彻落实党的二十大报告提出的‘深化简政放权、放管结合、优化服务改革’部署要求,当地干部既在‘放’上求突破,又在‘管’上促规范,更在‘服’上下功夫、求实效,进一步优化营商环境,以提升企业和群众办事的体验感。”刘梦丹说。
履职尽责,确保决策部署落地见效
从全面加强生态环境保护到推进乡村振兴,广大党员干部一步一个脚印
到养殖企业巡访,河南黄河湿地国家级自然保护区三门峡管理处副主任杨战锋很“较真”:每个角落都要转到,还要仔细确认养殖数量是否符合要求。实地跟踪采访,本报记者王者体会颇深:“党的二十大报告提出‘推动绿色发展,促进人与自然和谐共生’,当地党员干部正以更大力度推进生态修复治理,建设大美湿地。”
2021年下半年,河南省林业局先后发布沿黄河湿地自然保护区鱼塘畜禽养殖、果树种植整改的指导意见,要求核心区、缓冲区停止养殖,对实验区畜禽养殖签订多方共管协议,并对果树规范种植提出相应整改意见。一年多来,三门峡管理处排查出黄河湿地13家畜禽养殖场、1500余户农户,全部完成整改并签订了规范养殖、种植协议。如今,保护区湿地生态环境持续向好,每年来三门峡越冬的大天鹅达到上万只。
在甘肃省甘南藏族自治州玛曲县,当地持续推动以草定畜、定牧,牧民放养牛羊数量减了,收入增了。牧民才旦扎西领办的玛曲县合家绵羊园藏羊养殖专业合作社,采取联合放牧、集中饲养以及舍饲养殖等方式,效益比分户散养提高20%以上。“坚持生态优先、绿色发展,我们将继续完善政策措施,提高牧户以草定畜、定牧积极性,确保让超载牲畜‘减得下’、牧民收入‘涨得了’、草原生态‘变得好’。”玛曲县草原监理站副站长周永燊说。
在玛曲县蹲点调研一星期,本报记者付文感受深切:“基层党员干部把本职工作抓实抓细,就能确保各项决策部署落地见效。”
从全面加强生态环境保护到全面推进乡村振兴,基层党政机关广大党员干部正以奋发有为的精神状态,撸起袖子加油干,一步一个脚印把党的二十大作出的重大决策部署付诸行动、见之于成效。
扑下身子,干实事谋实招求实效
弘扬党的光荣传统和优良作风,在推进高质量发展中不断展现新作为
穿上鞋套,拿起工具,不一会儿就在蔬菜大棚里忙出一头汗来……跟踪采访江西省永丰县蔬菜产业发展中心工作人员,本报记者朱磊对这些“特殊菜农”的工作有了更多了解,“菜农的大棚就是他们的‘办公室’,有时为了一项技术创新,要在这里埋头攻关好几年。”
这些年,永丰县蔬菜产业发展中心的十几名机关工作人员组成3支技术小分队,联合乡镇农技人员,为全县职业菜农常态化提供产前、产中、产后服务。贯彻落实党的二十大报告提出的“强化农业科技和装备支撑”部署要求,永丰县蔬菜产业发展中心主任江志新还有新的打算:“随着菜农们技术水平和经营理念的提升,我们的创新步伐必须加快,未来要在组建全县蔬菜产业技术体系方面下更大力气。”
在重庆两江协同创新区,跟随两江新区科技创新局副局长董涛到企业调研,让本报记者王欣悦印象深刻的是该局探索形成“三个一”服务机制,即服务协同创新区的党员突击队员每月到驻点联系企业上班不少于两个半天;原则上每季度组织召开一次志愿服务工作推进会;每个党员服务小组梳理确定一个特色亮点项目。“贯彻落实党的二十大报告提出的‘加快实施创新驱动发展战略’的部署要求,科技创新局党员干部干劲十足,着力推进协同创新,助力建设科创高地。”王欣悦说。
走进四川天府新区成都片区,只见低矮山丘绵延起伏,花草树木错落有致。这些看似不起眼的花草树木,也倾注了不少当地干部的心血。天府新区公园城市建设局重大项目和公建配套处副处长邱伟和同事几乎跑遍成都各大苗木基地,才选中适宜的本地乔木乌桕,树形遒劲,价格不贵,养护费也不高。
“可供选择的非本地苗木不少,但我们从保持自然生态系统的原真性和完整性出发,尽可能使用本地苗木。”邱伟说,“建设公园城市,必须秉持尊重自然、顺应自然、保护自然的原则,厚植生态本底。”
“党的二十大报告提出,弘扬党的光荣传统和优良作风,促进党员干部特别是领导干部带头深入调查研究,扑下身子干实事、谋实招、求实效。”跟随天府新区公园城市建设局干部到建设项目实地走访、现场办公,本报记者王明峰感触颇深:“面对新形势新任务,党员干部唯有扑下身子真抓实干,方能在推进高质量发展中不断展现新作为。”( 人民日报 本报记者 孙 振)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)