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来源：彩虹多多注册网2023-12-23 17:48

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）

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二十大代表风采｜新时代“追风者”武钢：让中国风机走向世界******

　　中新网乌鲁木齐10月11日电题：新时代“追风者”武钢：让中国风机走向世界

　　作者苟继鹏

　　“在达坂城安装成百上千台风机、制造出中国人自己的风机、让中国风机走向世界。”新疆金风科技股份有限公司(以下简称“金风科技”)党委书记、董事长、总工程师武钢近日接受中新网记者采访时说，这曾是他的“三个梦想”。

　　武钢说，实现这“三个梦想”的过程，正是中国风电行业从最初步履蹒跚到如今自主自强的一个缩影，亦是中国风行业电创新驱动、高速发展，在装机规模、环境适应、装备经济性和可靠性、产业整体竞争力迈上新台阶的生动演绎。

　　昔日以大风闻名的新疆乌鲁木齐达坂城，是武钢的逐梦之地，也是中国风电行业的摇篮。35年前，武钢选择做一名“追风者”，他接任了达坂城风电场场长。彼时的中国风电行业方兴未艾，而达坂城是这个行业的一块“试验田”。

　　武钢回忆道，在创业初期，中国大部分风机都还依靠进口，价格高、故障率高、维修成本高。这种受制于人的现状令他暗下决心，一定要造出中国人自己的风机。功夫不负有心人，他们研制的首台风机国产化率为33%，至第10台机组投产时，国产化率达已到96%。

　　但武钢并不满足于此。2005年，他带领金风科技研制的1.2MW直驱永磁风力发电机在新疆达坂城风力发电厂试运行。这是中国第一台具有自主知识产权的兆瓦级风机，由此，中国风机制造技术“更上一层楼”，可与国际领先技术同台竞技。如今，金风科技加快智能风机系列产品技术变革，机组采用直驱永磁与中速永磁“双轮驱动”技术路线，产品在智慧感知、智慧诊断、智慧协同方面实现智能化全面升级。

武钢展示金风科技制造的风机模型。　受访者供图

　　如今，迎风转动的“大风车”成为达坂城新的代名词，达坂城风区已是中国风电行业的“样板间”，一如武钢所想的那样，成百上千的国产风机将源源不断的劲风转化为绿电照亮千家万户。“从进口到自主创新实现国产化，我国风电产业已经自主崛起，最初的那张白纸已是一幅璀璨壮丽的画卷，能源的饭碗已经逐步被我们端牢在自己手里。”武钢说。

　　武钢还说，党的十八大以来，中国风电产业取得骄人成就，在全世界新能源装备格局中的作用日益凸显，已形成了一个涵盖风电开发建设、设备制造、技术研发、检测认证、配套服务的完整风电装备制造产业链。同时，中国风电还积极“走出去”，为全球能源转型作出了贡献。

　　多年来，金风科技立足新疆，走向全国乃至世界。今年9月，金风科技成功签约乌兹别克斯坦Zarafshan500MW风电项目，实现了其在乌兹别克斯坦市场的重大突破。据介绍，此项目是金风科技在乌兹别克斯坦乃至中亚最大单体项目，建成后将明显改善当地的电力结构，满足50万户乌兹别克斯坦家庭的电力需求，每年将减少110万吨二氧化碳排放。

　　武钢表示，新疆周边的国家风能资源的储备也非常丰厚，可以把新疆的装备制造业和周边国家的能源转型有机结合，通过能源纽带来促进新疆经济发展，未来的前景广阔。

　　据统计，截至目前，金风科技制造的风机在全球累计装机超4.5万台，容量超过89GW，其业务遍布全球38个国家地区和中国国内30个省区市。并连续11年保持中国风电装备行业市场占有率第一，连续7年位列全球风电装备行业市场前三甲，在中国风机出口市场份额中占比60%。(完)

　　（文图：赵筱尘巫邓炎）

[责编：天天中]

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