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)
中新社的归侨们******
何耕新
中新社成立60年了。我想撰文纪念,问老伴写什么内容?老伴儿不假思索地答道:“你就写中新社的归侨吧!”
与中新社的一段缘分
我来中新社工作之前,曾经与中新社有过一段缘分。1952年夏,我已经参加北京高校统一招生考试,正在等待发榜。根据考后即时公布的各科考题答案,我有把握被录取。有一天,北京归国华侨学生补习学校冯教务长通知我:“你到王大人胡同中侨委找王明爱同志,他有事跟你谈。”我遵嘱从西郊燕园乘公共汽车进城,找到中侨委。王明爱是菲律宾归侨,当时在中侨委文教司任职,参与中新社筹建工作。他见到我,开门见山地说:“中侨委正在筹建一个新闻机构,你在印尼喜欢写文章,愿意不愿意来工作?”我答道:“我回国的唯一目的是考大学。我有把握被录取,等我毕业后再说吧!”
在北京大学中文系新闻专业就读4年期间,中新社曾经两次与我打交道。一次是中侨委在中南海召开全国侨务工作会议,中新社给我送来记者证。一天上午,我持证走进中南海,聆听何香凝主任作报告。另一次是中新社派金家环到北大找我,向我约稿。
1956年夏,毕业前夕。北大中文系新闻专业罗列主任向我和同班的泰国归侨罗斌透露:“你俩分配到中新社工作。”事后,我才知道,罗列和中新社领导吴江是老战友。
我认识的上海复旦大学新闻系印尼归侨白国良,一年后也分派到中新社上海分社工作。
处处闪动归侨身影
我上班后,深深感受到:中新社从传达室到人事处,从采编部门到印刷厂,处处闪动归侨的身影,耳边不时响起带华侨腔的国语。中新社领导分我在广播部工作。当时,广播部设在宣武门新华社总社大院工字楼里,门口挂着“华侨广播部”的牌子,遇到外宾来访时,即将牌子取下,以免给外宾留下“中新社是官办的”口实。
我与泰国归侨郑伯涛,印尼归侨肖勰、王鹤寿同住一间集体宿舍,与菲律宾归侨黄素心大姐同在侨乡组,其他编辑组也有不少归侨,如越南归侨张式、黄艾华。我还听说印度归侨刘国勇在北大东语系印地语专业念二年级时,奉调到中新社广播部工作,令我钦佩。
说话带有浓重粤腔的越南归侨周毅之,吸引了我的注意力。这不仅因为周的妻子傅冬是傅作义之女,当年为北平和平解放立功,而且她还是《人民日报》记者,他俩堪称“夫妻记者”。周毅之早年回国,先在新华社工作,以后调到中新社广播部。上世纪50年代,荣毅仁邀请新加坡工商界知名人士访华,周毅之采写了不同于“新华体”的系列稿件,被海外侨报广泛刊载,在新华社大院里也传为美谈。可惜广播部1957年搬到北新桥时,周毅之没有跟着过来。
然而,我在北新桥中新社大楼里,遇见更多归侨。经过我社在广渠门举办的新闻班两年培训的印尼归侨陈刚、何浪都分配在广播部工作。
在专稿部,我遇见曾经在巴城中学教过书的印尼归侨尤文贤和担任过巴中学生会主席的校友张瑞元。
在北新桥附近的马道胡同里,中新社印刷厂绝大部分职工,从厂长到工人,从铸字、排字到校对、印刷、装订,百分之九十以上是归侨,并且绝大部分是泰国归侨。他们原是曼谷华文报纸《全民报》的员工,1951年该报被反共反华的銮披汶政府封闭后,举家回国,安排在中新社印制《中国新闻》。可以说,印刷厂是中新社归侨最集中的部门。
领导视归侨为“社宝”
我社归侨绝大部分是上世纪五六十年代来社工作的,调查资料显示,1952年至1966年“文革”前,总社员工223人,其中归侨160人,占员工总数的72%。他们来自印尼、马来亚、新加坡、泰国、日本、越南、缅甸、菲律宾、印度、毛里求斯、美国。
记得张帆副社长兼总编辑在全社大会上讲话时,称我社归侨为“社宝”,表示要充分发挥他们的独特优势,精心培养他们,大胆使用他们。
中新社第一任驻外(日本东京)记者是日本归侨李国仁,随后又由另一位日本归侨杨国光继任。杨国光为两位台湾记者首访大陆起了穿针引线的作用。
1963年,中新社首次派出记者团,由张帆同志率领,赴雅加达采访第一届新兴力量运动会。我社5名记者中,白国良、何耕新、张茂新均系印尼归侨,外办干部、菲律宾归侨王澄枢,受廖公委派,以中新社记者名义,在菲律宾运动员和体育官员中开展工作。当时,中菲尚未建交。白国良采写的雅加达茂物公路自行车比赛特写,既报道比赛过程,又穿插沿途热带风光的描写。时任新华社雅加达分社的沈定一称赞“这篇稿写得很有特色”。
上世纪60年代,中新社有两个专业机构——日本组和印尼组,清一色由归侨组成。
当时,中国与日本尚未建交。遵照廖公的指示,中新社组建清一色由日本归侨组成的“日本组”,他们每天抄收日本电台的日语广播,翻译成中文,出版《日本广播参考资料》,送外办和有关部门参阅。
1959 年, 印尼颁布《第9 号总统法令》,禁止华侨在县以下地区经商和居住,随即掀起对华侨实行逼迁的排华逆流。为了及时掌握印尼排华动向,中新社专门组建了一个“印尼组”,每天抄收印尼电台的印尼语广播,翻译成中文,出版活页资料,送中侨委及有关部门参阅。该“印尼组”由4位印尼归侨——林惠香、林必达、李顺辉、李兴业组成。
我作为一名归侨,相对而言,比较了解我社归侨,其中许多已经辞世,特以《中新社的归侨们》为题撰写本文,算是对我社归侨们的怀念吧!
(历史资料)