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天天彩票2023-01-31 16:05

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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消费复苏“年夜饭”回归 市场监管保“舌尖安全”******

  本报讯(记者 王薇)“我们除夕‘年夜饭’午餐和晚餐的包间全部订满了,初一到初五的包间也只剩下了少量的晚餐可以预订,今年红火的‘年夜饭’让餐饮人看到了希望。”昨天,中华老字号同庆楼北京区总经理周泽春对北京青年报记者说。面对今年消费逐步复苏后回归的“年夜饭”,本市市场监管部门提前入手开展专项检查。连日来,执法人员摸底辖区内各餐饮企业接单“年夜饭”的情况,做到心中有数;走进后厨,检查原料进货和食品添加剂的使用;紧盯各种套餐价格,严查开瓶费等违规收费,为市民守护“舌尖上的年味”。

  昨天上午10点30分,北青报记者跟随东城区市场监管局建国门街道所的执法人员走进同庆楼(金宝汇店),对这里的“年夜饭”准备情况进行检查。进门处的食品安全信息公示栏中,公示着企业的《食品经营许可证》、从业人员健康证以及店内食品安全管理员等信息。“食品安全无小事,这些公示信息都要有,全部向消费者公开。”副所长牛玉龙说。

  随后,执法人员又走进同庆楼的后厨,检查了其食品原材料进货查验和索证索票制度,提示商家要定期对库存食品进行清理,严禁使用过期食品或腐败变质食品。凉菜制作间是餐饮食品检查中监管规格最高的,每一名进入凉菜间的人员都有着严格的着装和消毒要求,进门洗手消毒,帽子、手套、口罩等一样也不能少;在后厨的墙上,北青报记者还看到了各种记录,原材料采购变更记录、冷库温度记录、冷菜果蔬间消毒记录以及冷库原料进出台账等。“每一项都要清清楚楚,你看这个,原材料备货的变更都能够及时记录并更新,商家的工作很细致。”牛玉龙说。检查完后厨,牛玉龙和同事还对同庆楼年夜饭的预订情况进行了了解,特别针对节日期间从业人员的在岗情况进行了统计,提示企业科学评估接待能力,避免超出加工能力接餐。

  周泽春告诉北青报记者,目前,同庆楼(金宝汇店)“年夜饭”的预订十分火爆,为了回馈消费者,他们推出了600元到1000元多种价位的套餐,消费者也可以预订零点的菜品,同时,今年他们还推出了“年夜饭”的外卖套餐和预制菜的家宴礼盒,全方位满足不同消费者的需求。

  北青报记者了解到,东城区市场监管局于1月11日启动了2023年度春节期间餐饮环节食品安全检查,重点对提供“年夜饭”服务的餐饮企业开展专项监督检查,在开展线下监督检查的同时,同步检查门店在外卖平台上的名称、地址、经营范围、许可证资质等信息,督促餐饮单位线上线下经营保持一致,严查“幽灵餐厅”和线上超许可经营行为。

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