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)
以高尚精神塑造人 以优秀作品鼓舞人******
【热点观察】
97部作品获第十六届精神文明建设“五个一工程”奖
以高尚精神塑造人 以优秀作品鼓舞人
作者:董振邦(贵州民族大学文学院副教授)
日前,中共中央宣传部印发表彰决定,对第十六届精神文明建设“五个一工程”组织工作先进单位和优秀作品进行表彰。电影《我和我的祖国》《守岛人》、电视剧《跨过鸭绿江》《山海情》、戏剧《燕翼堂》、广播剧《中国北斗》、歌曲《领航》、图书《远去的白马》等97部作品从750余部参评优秀作品中脱颖而出,充分反映了近三年来我国精神文化产品创作的丰硕成果。
近年来,围绕实现人民对美好生活的向往、实现中华民族伟大复兴的中国梦,广大文艺工作者倾情投入、用心创作,推出大量优秀作品,发挥了聚人心、暖民心、强信心的作用。这份优异的成绩单呈现了我国文艺事业百花齐放、生机勃勃的繁荣景象,同时也将持续激励广大文艺工作者与党同心同德、与人民同向同行,不断作出积极贡献,取得丰硕成果;激励广大人民群众为实现第二个百年奋斗目标、实现中华民族伟大复兴的中国梦不懈奋斗。
1.红色题材闪耀理想与信念光辉
文艺是铸造灵魂的工程,承担着以文化人、以文育人的职责。好的文艺作品应该像阳光、春风那样,能够启迪思想、温润心灵、陶冶情操。97部获奖作品中,红色题材占据较大比例,正是因为红色题材具有独特的美育价值。当理想与信念的光辉在银幕、在荧屏、在舞台、在书页上闪耀时,观众怎能不为之心动,灵魂怎能不经受洗礼。
歌剧《红船》剧照 光明图片
在波澜壮阔的抗美援朝战争中,英雄的中国人民志愿军始终发扬祖国和人民利益高于一切、为了祖国和民族的尊严而奋不顾身的爱国主义精神,英勇顽强、舍生忘死的革命英雄主义精神,不畏艰难困苦、始终保持高昂士气的革命乐观主义精神,为完成祖国和人民赋予的使命、慷慨奉献自己一切的革命忠诚精神,为了人类和平与正义事业而奋斗的国际主义精神,锻造了伟大抗美援朝精神。电影《长津湖》以抗美援朝战争中长津湖战役为背景,以英雄团队“穿插连”战斗行动为主线,选取战争中的重大事件、典型场景、主要行动和代表性人物,以小见大呈现中华民族精神风骨,深刻诠释了爱国主义精神、革命英雄主义精神、革命乐观主义精神、革命忠诚精神和国际主义精神。电视剧《跨过鸭绿江》则以电视剧的体量优势,全景展现了抗美援朝从最初决策到最后签订停战协议的整个过程,热情讴歌英雄儿女,弘扬伟大抗美援朝精神。
中华人民共和国成立的70余年,在人类历史长河中只是弹指一挥间,但对中国人民和中华民族来讲,这是沧桑巨变、换了人间的70余年。中华民族迎来了从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃,迎来了实现伟大复兴的光明前景。70余年征程中的红色往事,凝结着艰苦卓绝的牺牲奉献,铭刻着气吞山河的壮丽辉煌,是我们弥足珍贵的精神财富,是开展党史、国史学习教育鲜活生动的教科书。文献专题片《我们走在大路上》歌唱祖国、礼赞时代,深入反映中华人民共和国筚路蓝缕一路走来的感人故事和重要事件,倾情呈现亿万人民在社会主义道路上不懈奋斗谱写的壮丽史诗,为广大观众全方位了解新中国发展历程打开一扇大门。电影《我和我的祖国》取材于新中国成立70周年以来经历的七个历史性经典瞬间,讲述了70年间不同职业、背景、身份的普通人在时代背景下发生的不平凡故事,激励着新一代青年人从内心喊出“吾辈当自强”。
100多年来,中国共产党团结带领中国人民,以“为有牺牲多壮志,敢教日月换新天”的大无畏气概,书写了中华民族几千年历史上最恢宏的史诗。坚持真理、坚守理想,践行初心、担当使命,不怕牺牲、英勇斗争,对党忠诚、不负人民的伟大建党精神代代相传,激励着一代代中国青年把青春奋斗融入党和人民事业,成为实现中华民族伟大复兴的先锋力量。歌剧《红船》聚焦中共一大召开前夕波澜壮阔的历史画卷,恢宏再现中国共产党人开天辟地、引领中国革命启航的光辉历程,从历史纵深处回望初心使命,揭示“红船精神”深刻内涵。电视剧《觉醒年代》让很多人热血沸腾,深刻感受到思想的光芒、理想的魅力和青春的力量,深刻感受到那个壮怀激烈的年代在中华民族觉醒和复兴之路上的分量,它把理想信念播撒在当代青年人的心中,激励着他们书写新的奋斗故事。
2.动人故事展现奋发向上精神风貌
艺术精湛的文艺作品要通过动人故事塑造出社会主义新时代的新人形象,因为他们身上凝聚着时代精神,具有崇高的思想道德情操和广阔的胸怀,体现了我国人民不畏艰险、勇往直前,创造美好生活的精神风貌,带给人以无穷的奋进力量。
2021年,我国脱贫攻坚战取得了全面胜利,区域性整体贫困得到解决,完成了消除绝对贫困的艰巨任务,创造了又一个彪炳史册的人间奇迹!在脱贫攻坚工作中,数百万扶贫干部倾力奉献、苦干实干,同贫困群众想在一起、过在一起、干在一起,将最美的年华无私奉献给了脱贫事业,涌现出许多感人肺腑的先进事迹。他们用奋斗谱写青春之歌,他们的牺牲奉献彪炳史册。话剧《青松岭的好日子》聚焦社会主义新农村、新人物、新风尚、新变化,聚焦年青一代用知识、用智慧、用新的理念和思维方式改变农民的命运,艺术地呈现了“绿水青山就是金山银山”。电视剧《山海情》则通过接地气的人物群像,讲述了宁夏西海固人民在党和国家扶贫政策的引导下,在福建的对口帮扶下,不断探索脱贫致富路径,通过奋斗获得美好生活的故事。
抗疫无疑是一场惊心动魄的大战,我们经受了一场艰苦卓绝的历史大考,付出了巨大努力。同困难作斗争,是物质的角力,也是精神的对垒。在同疫魔的殊死较量中,中国人民和中华民族以敢于斗争、敢于胜利的大无畏气概,铸就了生命至上、举国同心、舍生忘死、尊重科学、命运与共的伟大抗疫精神。电影《中国医生》以光影聚合微光,致敬所有在抗疫斗争中付出努力的中国人,通过武汉金银潭医院这个“疫情暴风眼”,以小见大,展现武汉人民、湖北人民、全国人民在疫情面前守望相助、共克难关的中国精神、中国力量、中国担当。歌剧《天使日记》聚焦2020年武汉战疫前线的普通医护人员,记录那些被温暖治愈的瞬间,小视角展现大情怀,唱响了一首医护群体舍生忘死、拼搏奉献的英雄赞歌。那些感人事迹激励着无数人熬过最困难的抗疫时刻。
敢于斗争是我们党的鲜明品格。好的文艺作品能够教育引导广大党员、干部坚定理想信念、筑牢初心使命,不断增强斗争精神、提高斗争本领,做到在复杂形势面前不迷航、在艰巨斗争面前不退缩。电影《守岛人》以“人民楷模”王继才、王仕花夫妇的感人事迹为原型,展现了这对夫妇32年如一日坚守开山岛、无怨无悔献身海防事业的感人故事,为当下的年轻人展现了坚守的强大力量,让年轻人认识到,越是平凡的工作,越需要保持进取心。此外,电视剧《问天》艺术化再现中国人的航天梦,展现新时代航天人的精神风貌,传承和弘扬中国航天精神;话剧《龙腾伶仃洋》将世纪工程港珠澳大桥建设背后的小人物故事“立”上舞台,生动而深刻地体现“一国两制”三地携手共进的同心协力和民族自信;长篇纪实文学《国家至上》通过一件“国之重器”的研制历程,呈现平凡英雄为了“国家强盛”而不屈奋进的伟大精神。这些作品为时代画像、为时代立传、为时代明德,感人肺腑、鼓舞人心,也为未来的文艺创作树立起了新的标杆。
《光明日报》( 2023年01月11日 13版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)