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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）

京演新春贺岁上演15部好戏******

　　2023年兔年有两个立春，也称“双春年”。以“双春贺岁·京演有戏”为主题，由北京演艺集团主办的第三届新春贺岁演出季将于大年初一正式开启，京演经典、童年趣味、京味潮流三大板块将上演15部剧目42场演出，集纳集团旗下九家艺术院团的精品力作和创作成果，在北京八个剧场给观众们献上新春佳节的文化盛宴。

　　“京演经典”板块中，舞剧《五星出东方》将于2月17日至19日亮相天桥艺术中心，这是该剧在荣获第十七届“文华大奖”和第十六届“五个一工程”奖后首次演出，四度在京上演。舞剧《五星出东方》以国家一级文物“五星出东方利中国”织锦护臂为题材，历时两年创排，演出收获无数好评。其珍贵的题材、创新性的舞剧表现形式、诙谐生动的呈现手法和多样丰富的舞蹈语汇，为观众们呈现了一场中华民族共同体的盛大礼赞。

　　兔年伊始，《金牌杂技闹新春》将在保利剧院为观众带来空竹、车技、球技等多个金奖节目，以创新精湛的杂技技艺、欢快动感的音乐和精彩纷呈的表演，表达对观众朋友们的美好新春祝愿。1月27日，中国杂技团还将在中山公园音乐堂上演欢乐新春嘉年华《杂技魅影》，整场演出以杂技为主体，将音乐、舞蹈、戏剧、武术等姊妹艺术完美地融为一体。

　　经典的戏曲演出是过年必不可少的，全国地方戏演出中心里好戏不断。评剧《杨三姐告状》《秦香莲》经典流传，百听不厌；河北梆子《龙凤呈祥》由“梅花奖”获得者王洪玲、王英会及国家一级演员张树群领衔主演，《对花枪》则一展青年演员风采；北京曲剧《离婚》“透过婚姻看百味人生”，呈现一幅老北京的市井风情画。

　　在“童年趣味”板块，儿童剧《冰冰熊大冒险》将带领小观众跟随冰冰熊开启一段冒险旅程；儿童剧《花猫三丫上房了》则为观众再现了一段属于老北京孩子的肆意成长的日子，并通过有着强烈代入感的胡同邻里间的细碎生活，展现出北京独有的温润大气的城市气韵；大型纪实性史诗木偶剧《大象来了》根据2021年“云南省西双版纳自然保护区亚洲象群北移南归”的新闻事件创排，展现了一幅人与自然和谐共生的美好画面；大型互动贺岁儿童舞台剧《卡酷大计划-飞跃兔王星》通过一场轻松快乐又奇幻惊险的星际旅行，带领小朋友们在冒险中收获成长。

　　“京味潮流”板块将带来三场各具特色的演出。《永恒的旋律》玉兔贺新春·民乐金曲音乐会是一场高水准的民乐盛宴，演出中既有经典的民族管弦乐《大秧歌》《贺新春》《我的祖国》，也有民族管弦乐联奏《民族风情》《永远的旋律》等丰富多彩、新颖别致的曲目。《潮燃国乐》第三届北京新春音乐会从三个板块“国风”“国乐”“国潮”出发，曲风多样、曲目丰富，让民族乐器以不同的演奏方式呈现国潮音乐，带来新的民乐体验。相声剧《“有家”客栈》是北京曲艺团新创剧目，聚焦反诈题材，借古喻今，讲述了一系列令人啼笑皆非的反诈故事。李俐

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）