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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）

赴一场工美与非遗的盛宴******

　　展品《大吉图》（皮影）

　　薛宏权

　　中国工艺美术馆、中国非物质文化遗产馆供图

　　明亮宽敞的中国工艺美术馆、中国非物质文化遗产馆大厅中，一棵高大的不锈钢“树”引得不少观众驻足观看。艺术家刘恒甫的雕塑《中华福树》线条流畅简约，将中国传统绘画中树的造型立体化、当代化。这棵枝干互联、硕果累累的中华福树，展现着顶天立地、生生不息的精神，寓意向心向上、繁荣昌盛，是“人类命运共同体”的美好诠释。

　　1月1日起，中国工艺美术馆、中国非物质文化遗产馆恢复开放。同时，四场新展览“祭如在——中国艺术研究院藏明清祖容像展”、“松纳柴器——景德镇陶瓷柴窑烧造技艺展”、“影戏人间：陕西非遗皮影展”、“天地人文——刘恒甫公共艺术展”也同步与观众见面。

　　祭祖是中华民族源远流长、丰富深厚的传统，孝老爱亲、慎终追远、敬宗睦族更是自古传承的家族美德。祖容像作为祭祖文化的象征物，是维系家族情感的物质载体，承载着丰富的历史与人文内涵；同时，因在绘制时注重如实反映祖先样貌及所穿服饰，祖容像也是中国人物绘画的集大成者。

　　本次“祭如在——中国艺术研究院藏明清祖容像展”中展出的中国艺术研究院明清祖容像藏品，数量可观、质量上乘，绝大多数藏品为首次展示。其中最引人注目的是一套较为完整的“多罗顺承郡王家族祖容像”，自第七世多罗顺承忠郡王诺罗布至十二世多罗顺承简郡王伦柱共六代郡王、五代王妃，共计11幅作品。不仅可以帮助我们了解清代王府祭祖规制，也可通过作品的不同绘制风格了解清代北方祖容像绘制技法和样式的演变。

　　景德镇的千年窑火，烧出了中国陶瓷的灿烂、照亮了世界陶瓷大道。千百年来，窑炉营造和烧造技艺赓续精华、创新不辍。在当代，景德镇的陶瓷工匠通过对窑炉不断研究、探索、改进、试烧，形成了名为“松纳柴器”的艺术柴窑。这种窑炉既能复烧各历史时期的景德镇陶瓷作品，也能充分满足当代各种陶瓷艺术的烧制条件，可以生动展现“入窑一色出窑万彩”的神奇魅力。

　　“松纳柴器——景德镇陶瓷柴窑烧造技艺展”中呈现的百余件作品，由几十位中国工艺美术大师、国家级非遗传承人、中国陶瓷艺术大师、教授、省级工艺美术大师等创作，使用“松纳柴器”窑炉烧制而成，展示了当代艺术陶瓷和柴窑的历史内涵和时代价值。

　　2011年11月27日，联合国教科文组织宣布，中国皮影戏列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。有着“一口叙说千古事，双手对舞百万兵”美誉的皮影戏历经千年承传流变，是中华优秀传统文化的重要组成部分。中国皮影戏集美术造型、文学剧本、音乐唱腔、表演技艺于一体，有着较为完整的艺术体系、鲜明的民族特色和高度的美学成就，反映着中国人特有的审美观念、思想情感和精神追求。

　　陕西是中国皮影戏的发祥地之一。陕西皮影戏影响几乎遍及陕北、陕南及关中各地，深受当地民众喜爱，是近代陕西多种地方戏曲的前身。皮影雕工至臻精美，镂空与留实巧妙搭配，造型优美生动、有韵有势、繁简得宜、虚实相生，极富特色；唱腔类型多样，碗碗腔细腻婉转、阿宫腔清悠秀婉、弦板腔明快清脆、老腔刚直高亢，影响广泛深远。本次“影戏人间：陕西非遗皮影展”是“中华瑰宝”系列展览的又一次全新呈现，共展出陕西非遗皮影相关展品约200件。（黄敬惟）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）