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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）

特写：“跳水皇后”郭晶晶的三次转折与四个建议******

　　中新社香港11月22日电 题：特写：“跳水皇后”郭晶晶的三次转折与四个建议

　　中新社记者 韩星童

　　11月22日，香港理工大学(理大)赛马会综艺馆内，掌声雷动，一袭黑裙衬粉色衬衫的郭晶晶，在众人簇拥下入场，随即向台下师生挥手致意，笑眼弯弯。

　　这是理大85周年校庆系列活动之一，邀请郭晶晶以“拨水见光·追逐梦想”为主题举行讲座。

　　演讲由一张郭晶晶运动员时期的出水照开启，那是她前半生的缩影。长达22年的职业生涯，带来荣耀，挫折与痛苦亦如影随形。“成功就是强迫自己坚持下去，因为有的时候不是看到希望才坚持，而是坚持下去才看到希望。”

　　学习跳水，对郭晶晶而言实属误打误撞。年幼的她为了克服对水的恐惧，在教练来学校挑选跳水队员时，她举起了手，“那时候我听到水，就以为是学游泳。”结果第一天走入跳水训练场地，年幼的郭晶晶吓坏了，拉着母亲的手掉头就走，被门口的教练拦住，教练说，既然来了，就试试。

　　这一试，就整整22年，试出了一位“跳水皇后”。

　　郭晶晶的人生也从这里开始转向，与跳水结下不解之缘。所以郭晶晶给予现场同学们的第一个建议，就是培养对专业的兴趣爱好，“干一行不如爱一行。”

　　2000年失落的悉尼奥运会，则是郭晶晶的第二个转折。那年她二度出征奥运，迫切地渴望金牌，导致身心状态差过预期，最终仅收获两枚银牌。“大家都在庆祝夺冠的时候，只有我万念俱灰，对不起自己这么多年的努力，也对不起教练。”

　　有同学举手提问：“当你没能达到目标，怎样与自己和解？因为我们做实验也常常失败。”引得台下一阵会心的笑声。

　　郭晶晶坦言，低潮期给予她思考的空间，促使她的心态发生转变。“我开始从自身出发，明白战胜自我是走向成功的关键，过程比结果更重要。”这令她成功卸下过重的得失心，转而享受训练。于是我们在奥运赛场上总能看到郭晶晶镇定自若地走上跳板，完成一次次堪称完美的翻转与入水。

　　“但其实我每次踏上跳板都很紧张，感到自己心脏扑通扑通跳。”郭晶晶笑道，奥运舞台永远没有板上钉钉的事情，每场比赛都是从零开始。也正是这种不确定性，当2008年北京奥运会舆论理所当然认定她必将卫冕，无形之间向她施加了压力。

　　她主动提起这段往事，是为以自身经验回应一位同学的提问：如何面对亲友的期待？她说不要太过受外界目光影响，脚踏实地做自己应该做、能做的事，自然会有好的结果。

　　而29岁选择退役，随丈夫霍启刚移居香港，又是第三次转折。“香港对我来说很陌生，当时确实很担心。”但随着时间一天天过去，她逐渐尝试融入这个拥有独特历史文化的国际都会，也能在记者的要求下相对流利地用粤语作自我介绍。

　　所以郭晶晶勉励青年人不要害怕为梦想闯荡，亦不用畏惧人生分岔路口的迷茫。勇敢追梦，必定拥有充满无限可能的未来。

　　讲座在阵阵欢呼和掌声中结束，理大学生金岳告诉记者，自己从小就是郭晶晶的粉丝，“那时候看奥运会，我都会搬起小板凳坐到电视机前看郭晶晶跳水，甚至在她入水的那一刻会激动得跳起来。”今天终于圆梦听偶像分享经验，她最大的收获就是做一件事一定要坚持，不要拘泥于中间的坎坷。

　　理大学生臧婉滢则从郭晶晶同样由内地移居香港的经验获得共鸣，“她提到刚来香港时面临朋友少、语言不通的问题，也分享了如何克服这些困难的经验，受益匪浅。”(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）