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)
春晚+《中国诗词大会》接力赋能,古井贡酒春节档又“添把火”?******
“年,谷熟也。”
在中国人眼中最神圣的“年”,最初的本意是指谷物成熟。甲骨文里的“年”字,上方是个禾苗的形状,下方是个弯着腰的“人”形,整个字形便是一个人扛着成熟的庄稼回家的情景。
在古老的农耕社会,谷物成熟自然是至关重要之事。因此,以谷物成熟周期引申而成的“年”,便成了华夏民族最隆重的节日。
历经上下五千年的传承和丰富,如今的“年”有了各种各样的习俗,比如守岁,贴春联,迎财神,祭神爷,放鞭炮,穿新衣,吃饺子……
新世纪里,年俗里又新添了看《中国诗词大会》,喝古井贡酒。
1月25日,正月初四,由“中国酿·世界香”古井贡酒·年份原浆古20独家冠名播出的《2023中国诗词大会》如约而至、正式开播。
首期节目围绕主题词“欢喜”,热热闹闹地开启了新一季的诗意遨游。
为何“欢喜”?
秉承“赏中华诗词,寻文化基因,品生活之美”的宗旨,《2023中国诗词大会》围绕“欢喜、寻味、燃、寒暑、先生、本来、心动、天下、十年、远方”十个关键词,以“欢喜”为始,以“远方”为盼,回归诗意的共同落点,给人以穿越凛冬的温暖力量,再掀“全家老少齐上阵,天南地北共此情”的收视浪潮。
“欢喜”不仅是一种精神状态,更是一种价值追求和理想情怀。
点评嘉宾、北京师范大学文学院教授康震,借用中国古典诗词为观众普及了人生之中各式各样的欢喜:有大功告成的狂喜“仰天大笑出门去,我辈岂是蓬蒿人”;有人生自得的欣喜,“休对故人国,国,且将新火试新茶。诗酒趁年华”;更有心怀天下,激励民众的大欢喜,“喜看稻菽千重浪,遍地英雄下夕烟”。
“踏遍青山人未老,风景这边独好。”在中央民族大学历史文化学院教授蒙曼看来,又一个春天如约而至,有团聚就有力量,有春天就有希望,新的一年,满载着希望和力量出发,即是迎接岁月静好的“小欢喜”,更是迎接国泰民安的“大欢喜”。
值得一提的是,节目还将相对抽象的主题,化作一个个生动鲜活的时代切面,在纵横古今、纵贯南北的人间烟火中,激发人们对“欢喜”的丰富感知与无限遐想:它是欢悦庆升平的“岁朝图”,是北京深秋农家小院里甜蜜蜜、亮晶晶的大柿子,是浙江安吉余村“绿遍山原白满川,子规声里雨如烟”的美好模样,是我们透过中国航天人的眼睛“遥望齐州九点烟,一泓海水杯中泻”的油然自豪,是千年非遗绝技打铁花“炉火照天地,红星乱紫烟”的流光溢彩…………
当观众从触手可及的现实场景中,聆听诗意穿梭千年留下的壮阔回响,古老的诗词也就获得了与时代相拥、为生活赋能的新的生命力。
“欢喜”中的隐藏线索
在首期节目中,有一道很有意思的题目,需要参赛选手根据“后代称欢伯,前贤号圣人”“应呼钓诗钩,亦号扫愁帚”“三杯通大道,一斗合自然”“举杯邀明月,对影成三人”等四句诗句线索,猜出一种饮品。
答案毫无悬念:酒。
节目主持人龙洋表示,将“酒”列入“欢喜”的线索题里,很有深意。在她看来,酒,可以是最孤独的人喝,也可以是最热闹的人喝,可以是最豪放的人喝,也可以是最温情的人喝,是每个人日常生活中不可或缺的存在。
康震也提出,酒在中国人的生活里扮演着重要的角色。中国人爱酒从对酒的命名中就可以体现。“应呼钓诗钩,亦号扫愁帚”出自苏轼《洞庭春色》一诗,写的是苏轼当时的好友将所酿之酒取名“洞庭春色”,既是好酒之誉,也蕴含着主人对祖国山河的美好想象,李白也有诗云“巴陵无限酒,醉杀洞庭秋”。
康震认为,“酒,在这时候就不是酒了,是一种燃烧的激情”。
蒙曼从古人对酒的别称中,总结“酒可以给人带来快乐”。“欢伯”一说,最早出在汉代焦延寿的《易林·坎之兑》中,“酒为欢伯,除忧来乐”认为,酒能消除人的烦恼与忧愁,使人快乐。
此外,酒还有“清圣”“浊贤”之说。在北宋时期李昉等撰写的《太平御览》《魏略》中有记载:“太祖(曹操)时禁酒而人窃饮之,故难言酒,以白酒为贤人,清酒为圣人”。以“圣贤”代酒,足见对酒之欢喜。
年+文化+酒=古井贡酒
《中国诗词大会》是国家语言文字工作委员会、中央广播电视总台推出、由中央电视台科教频道自主研发的原创文化类电视节目。它把中国最影响深远的诗词搬上综艺节目的舞台,以比拼竞赛的形式,寓教于乐,让中华优秀传统文化的继承与发扬有了全民基础。
癸卯兔年,时值《中国诗词大会》陪伴观众“文化过年”的第八个年头。不知不觉守候它的开播,早已成了全家老小、天南地北的年味之选。
据统计,该节目前七季收视总计超过30亿人次,在全社会形成了诗词热、国学热、国风热和文物热,成为观众春节假期不可或缺的“精神陪伴”。
而古井贡酒同样是“年文化”的倡导者与同行者。
自2016年,古井贡酒携手央视春晚,向全国人民拜大年。中国人的过年记忆中,又加了一个“喝古井”,“过大年、喝古井、看春晚”成为一句流行语,响遍大江南北,深入人心。古井贡酒历经十年研发的“年份原浆·年三十”,更是以“年三十”为名,彻底与年文化深度绑定。
此外,古井还围绕“年”,成立古井贡酒文化研究院,遍邀白酒业、文化界专家围绕“年”展开一系列文化研究。通过发掘“年”文化的深厚内涵,形成了独具特色的古井文化道路,展现了古井贡酒传承与传播中国文化的名酒担当。
也正是“传承和弘扬传统文化”的同一个初心,让古井贡酒与《中国诗词大会》走到一起。
2022年,古井贡酒牵手《中国诗词大会》。此次再度冠名、同框亮相,在新春佳节的喜庆、祥和中,二者携手汇聚起传统文化所蕴含的民族向心力,不仅激发起国人以诗为桨、破浪前行的力量与勇气,也表达了古井贡酒“寻文化之根、铸民族之魂,举杯古20,畅饮中国酿”的美好愿望,从而让全世界见证了“中国酿世界香”的魅力。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |