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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）
西北社火压轴春节“大戏” 传统非遗竞逐“中国式狂欢”******
(新春见闻)西北社火压轴春节“大戏” 传统非遗竞逐“中国式狂欢”
中新社兰州2月3日电 题：西北社火压轴春节“大戏” 传统非遗竞逐“中国式狂欢”
中新社记者 冯志军
“不点花灯月不圆，不耍社火难过年。”随着元宵节临近，春节压轴“大戏”社火在西北地区的展演渐入佳境。尽遣传统非遗“家珍”的各地社火，酣畅演绎着各具特色的“中国式狂欢”。
2月2日(农历正月十二)，甘肃永登县举办“非遗过大年，文化进万家”系列展演活动，当地13支社火代表队同台表演舞狮子、划旱船、踩高跷、跑龙灯等绝活，还有被称为“天下第一鼓”的兰州太平鼓和秧歌队紧随助阵……这座不大的县城，吸引超过10万人围观。图为具有西北特色的舞狮表演。 中新社发 戴文昌 摄2月2日(农历正月十二)，甘肃永登县举办“非遗过大年，文化进万家”系列展演活动，当地13支社火代表队同台表演舞狮子、划旱船、踩高跷、跑龙灯等绝活，还有被称为“天下第一鼓”的兰州太平鼓和秧歌队紧随助阵……这座不大的县城，吸引超过10万人围观。由于围观人数越聚越多，之前划设的“舞台”不断被压缩。
类似热闹非凡的场面，连日来在陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆多地上演，一些城市的演出还专门设置了交通管制线路和时段，以保障民众参与其中。部分较大型的社火展演比赛，还采用现场直播等现代传媒手段，增强了民间社火的传播力和影响力。
图为被称为“天下第一鼓”的兰州太平鼓表演。 中新社发 戴文昌 摄社火是中国民间一种庆祝春节的传统庆典狂欢活动，具体形式随地域而有较大差异。由各乡村村民自发组织的社火活动，规模从几十人到上百人不等，包括锣鼓手、舞狮等。社火经过之处，围观民众燃放爆竹迎接，并赠予烟酒等礼物。
今年76岁的甘肃省级非物质文化遗产会宁民歌代表性传承人张玉兰说，作为祖祖辈辈传承下来的春节压轴“大戏”，社火包含了传统文化中的许多非遗项目，展示内容多为爱国、从善、尽孝等历史典故，是当地参与人数最多，也是民众喜闻乐见的民俗活动之一。
“我们老一辈人对传统社火有很深的感情，大家通过耍社火、看社火，来释放一年的疲惫辛劳，祈求今后的生活越来越好！”张玉兰说，30多年来，她每年都参加社火表演，把自己知道的民歌、民俗故事教给年轻人来传承民俗文化，让大家过一个热闹、欢快的春节。
“现在农村多是老人，年轻人长年外出打工，我总是在担心社火的传承问题，现在看来这种顾虑可能有点多余了。”甘肃武威市“返乡人”张宏连续“追”了当地多场社火表演后表示，实际演出中，老年人不少，年轻人也没落下，他对这种“家乡年味”的传承信心倍增。
图为具有西北特色的舞狮表演。 中新社发 戴文昌 摄在甘肃定西市漳县三岔镇，“闹社火”已成为当地一张新名片。当地社火演员贾月玲说，近年来，当地的社火队伍不断壮大，有70多岁的老人，也有20多岁的学生，填词的、谱曲的、拉二胡的、敲扬琴的一应俱全，在保留传统故事为内核的基础上，艺人还会结合时代元素进行编创。
“小初一，大十五。”随着西北各地如火如荼进行的社火展演，人们和着锣鼓节拍，载歌载舞表达着喜悦的心情，寄托着对幸福生活的憧憬与追求。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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