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来源：大发平台2023-12-28 17:48

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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）

古埃及木乃伊制作处理所用防腐剂国际最新研究发现新配方******

　　中新网北京2月2日电 (记者孙自法)古埃及木乃伊制作处理如何使用防腐剂？防腐剂有何配方？这些议题长期以来备受关注并吸引考古学界持续聚焦研究。

　　国际著名学术期刊《自然》北京时间2月2日凌晨上线发表的一篇考古学研究论文透露，研究人员最新鉴别出古埃及人用于保存不同人体部位的特定化学物质混合物的配方。这项发现基于对埃及一处古代防腐剂工坊的分析，将推进人们对古埃及木乃伊制作处理相关知识的认识与理解。

根据研究成果绘制的有牧师在场的地下室防腐处理场景(Nikola Nevenov绘图)。　施普林格·自然供图

　　据介绍，古埃及的木乃伊制作过程漫长而复杂，涉及使用多种不同防腐物质，当下对防腐物质的知识主要来自古代文献和对埃及木乃伊有机残留物的分析。虽然此前的分析已成功鉴定出多种防腐用物质，但各种成分在此过程中的作用和总体程序，在很大程度上仍不明确。

　　为此，最新发表论文第一作者和共同通讯作者、德国图宾根大学马克西姆·拉格奥特(Maxime Rageot)和共同通讯作者、德国慕尼黑大学菲利普·斯托克汉默(Philipp Stockhammer)与同事及埃及等合作者一起，对31个从埃及塞加拉(Saqqara)一个防腐工坊找到的陶瓷器皿进行分析，该工坊可追溯至埃及第二十六王朝(公元前664-525年)。

塞加拉墓地项目挖掘区(图源：图宾根大学塞加拉墓地项目)。　施普林格·自然供图

　　此次研究的这些器皿上刻有防腐的指示文本(如“放于头部”或“包扎/以之防腐”)和/或防腐物质的名称。同时，这些器皿还含有防腐物质的残留物。所有这些信息使研究者能够理解在木乃伊制作流程中使用了哪些化学物质，以及它们如何混合、命名和应用。例如，论文作者发现了3种不同混合物(其中含有的物质包括榄香脂、黄连木树脂、刺柏或柏的副产物及蜂蜡)专门用于头部的防腐，还有用于清洗身体或软化皮肤的其他混合物。

　　论文作者进一步将残留物分析鉴别出来的混合物和铭刻标签作比较，他们发现，通常对古埃及词“antiu”译为“没药”或“香”可能有时是错的，因为在工坊里它不是指某个单一物质，而是一种混合油脂的芳香油或焦油的混合物。

　　《自然》同期发表同行专家的“新闻与观点”文章指出，许多防腐物质来自埃及之外，包括黄连木和刺柏产物可能是从黎凡特进口、榄香脂可能来自南亚或东南亚雨林。这表明，古埃及的木乃伊制作在促进与地中海和更遥远地区的长距离贸易中也发挥作用。(完)

　　（文图：赵筱尘巫邓炎）

[责编：天天中]

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