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）
探访尼雅遗址，传说中的精绝古城是何模样？******
中新网新疆和田2月4日电(潘琦)远处，晨光初起，宿雾未散，近处，10余辆越野车一字排开向着千年遗址尼雅出发。近日，记者跟随“2022-2023跨年横穿塔克拉玛干沙漠探险队”一行40余人，驱车4个小时，从新疆民丰县穿越无人区走进塔克拉玛干沙漠中心，探寻精绝古国的踪迹。
出发，前往塔克拉玛干沙漠腹地
精绝古国，是否是小说《鬼吹灯》里的秘境？尼雅遗址地处丝绸之路南道交通必经之地，曾经是精绝古国繁盛的城郭。
精绝古国的存在时间约为公元前2世纪到公元5世纪。自1901年尼雅遗址被发现以来，多次考古活动出土了大量精美文物，尤以1995年的中日尼雅遗址联合考察队发掘成果最丰，其中最著名的就是“五星出东方利中国”汉代织锦护臂，为国家一级文物，中国首批禁止出国(境)展览文物之一，被誉为20世纪中国考古学最伟大的发现之一。
从民丰县城沿315国道行驶至沙漠公路(新疆轮台至民丰县)后，大地开始变得荒凉，只有两侧人工栽植的沙拐枣、梭梭、红柳等排排涌来。在抵达离尼雅遗址最近的小镇后，车队突然停了下来。
“给轮胎放气！”远处传来领队嘹亮的声音。司机师傅华林告诉中新网记者，在进入沙漠前，降低轮胎气压将增加轮胎与地面接触的面积，减少车身重量对地面的压力，降低被陷在沙中的概率。
尼雅住宅遗址。 阿力木江？胡加布都拉 摄跋涉，在黄沙大漠中
汽车在漫天黄沙中奔驰，沙漠丘陵高低起伏，因干涸而死去胡杨再一次提醒我们这里是死亡之海。
从平坦的村道拐下路基，一人多高的红柳扑面而来，四轮驱动的越野车左冲右突，剧烈地颠簸，树枝刮擦着车门发出刺耳的声音，坐在车内的我们东倒西歪，忍不住阵阵惊呼。
继续向沙漠深处前进，眼前最有趣的地貌是红柳包，它们孤立高大，像一处处破败的烽燧。
红柳包由流沙围绕红柳缓慢而有规律地堆积逐渐形成，起初土包很小很矮，经过数百年不间断的沙土堆积和红柳植物的逐年生长，常常出现高达10米以上的大土包。新疆文物考古研究所研究员张铁男说：“1995年中日联合考古发掘时，我们把国旗插到红柳包上，高高飘扬。”
干枯的胡杨散布在沙漠之中。 阿力木江？胡加布都拉 摄记者抬起相机，远处的沙丘近在眼前。细细观摩，沙丘的轮廓甚是迷人，两翼顺着风向延伸，平面轮廓呈现新月形，黄沙漫漫，蜿蜒曲折。
神秘，精绝古城又现真容
翻过一道沙丘，连片木桩突然映入眼帘。“这是尼雅遗址中保护最为完整的N3和N4居址，曾经是精绝人居住的地方。”张铁男介绍，这里就是精绝古城，保留着受损程度不一、规模不等的众多房屋、葡萄园、羊圈等遗址。
据张铁男介绍，精绝人住宅遗址边有果园分布，当时食用的果品，除了葡萄、桑葚以外，还有石榴、杏、桃、沙枣等。顺着木栈道走进N3，尽管有些地方已被流沙掩盖，但精绝人木骨泥墙的建筑依稀可见，胡杨木为房屋的基柱，红柳枝编成篱笆做墙体。风吹过，一些枯萎了的果树树干，一小簇一小簇地从流沙层中露了出来。
如今，走近尼雅遗址，仍能轻松辨认出这里的“地标”——佛塔遗址。塔体通体乳白，下呈正方形，上为圆柱形，佛塔用土坯加泥砌成，6米高的佛塔分3层。绕着佛塔走一圈，想象着千年前精绝人在这里生活的点滴。
农田果园，人们种植小麦、葡萄、桑树，织造毛毯，烧制各类陶器。仿佛随时会炊烟再起，牛羊撒欢，驼铃声响。
尼雅佛塔。 潘琦 摄“佛塔西北数千米的地方，就是国宝‘五星出东方利中国’锦护臂出土的地方。”新疆和田地区文化体育广播电视和旅游局局长吐送古丽·买托胡提说，关于精绝古城消失有很多猜测，是战争？疾病？还是自然条件恶化？遗址并没有发掘出刀剑戟箭，也没有战斗过的尸横遍野。反倒是所有的墓葬亡者安详平静，大礼陪葬。生活痕迹都清晰可见，但这里居住的人们却忽然消失了......丰富的文化内涵和神奇的未解之谜让尼雅遗址成为众多探险者和考古工作者的向往之地。(完)
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