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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）
南京中山陵孙中山纪念馆迁址后将重新开放******
中新网南京12月30日电 (记者 申冉)30日，迁址后的南京中山陵孙中山纪念馆(下文简称纪念馆)经过维护修整、展陈布置，即将以全新面貌与公众见面。据悉，改陈后的纪念馆基本陈列共展出文物藏品164件(套)，其中40多件为首次展出。
南京中山陵孙中山纪念馆迁址后将重新开放。 钟山风景区供图据孙中山纪念馆副馆长鄢增华介绍，孙中山纪念馆原本位于南京中山陵以东的藏经楼(藏经楼为中山陵附属纪念性建筑之一，建于20世纪30年代，1987年藏经楼被改辟为孙中山纪念馆)，其基本陈列《世纪伟人—孙中山生平史迹展》自2006年至今已有16年之久，在陈列内容、展示手段等方面均需进一步提升。“同时，纪念馆原来的地理位置偏僻，游客量少，建筑年代久远、亟需整修，海内外各界人士包括全国、省、市政协委员以及专家学者，都曾提出搬迁孙中山纪念馆的意见建议。”
“2021年8月，‘孙中山纪念馆搬迁及重新布展工程’获批复同意。根据方案，纪念馆由原来的藏经楼展馆，搬迁到现嘉麟楼展馆。”鄢增华告诉记者，嘉麟楼位于中山陵墓中轴线博爱坊东侧80米，总建筑面积4500平方米，地理位置优越。“当时预计，重新布展后，纪念馆展陈面积将由原藏经楼展馆550平方米(仅展出图片130余幅、文物藏品60余件)增至嘉麟楼展馆2700平方米，展线达480米，可以显著提升纪念馆自身软硬件设施条件。在展馆搬迁后，藏经楼也将作为孙中山纪念馆文物史料保管中心，继续发挥其中山陵附属纪念性建筑的文物展示与活化利用功能作用。”
迁址后的纪念馆馆址为嘉麟楼，位于中山陵墓中轴线博爱坊东侧80米，总建筑面积4500平方米。 钟山风景区供图据介绍，东南大学建筑学院周琦教授团队作为整个工程的建筑维护设计团队，遵循“最小干预、延续文脉”的原则，整合嘉麟楼原本较为松散的建筑体量成为一个完整的形体，与中山陵主体风格和色调保持相对统一，再通过对周围环境的改造提升，使嘉麟楼更加符合中山陵片区的建筑特点和风貌环境，实现了“质朴隽永、庄重典雅、馆陵一体”的效果。
“改陈后的孙中山纪念馆基本陈列名称仍为《世纪伟人—孙中山生平史迹展》，包括了六个部分。”孙中山纪念馆展览研究部卢立菊介绍，“新的展陈也吸收了学术界最新研究成果，共展出文物藏品164件(套)，其中40多件为首次展出，展出图片305幅，使用场景、雕塑、艺术品、多媒体等表现形式32项，力求精益求精，较为全面、客观地反映孙中山先生爱国、革命、奋斗的一生。”
维护后的嘉麟楼更加符合中山陵片区的建筑特点和风貌环境，实现了“质朴隽永、庄重典雅、馆陵一体”的效果。 钟山风景区供图“展览布局注重以人为本，一方面，孙中山的‘原话’‘原声’‘原著’贯穿展览始终，时人及后人对他的评价穿插其中，让观众对孙中山这一历史人物看得见、记得住；另一方面，主展线与副展线互为补充，重大事件、重点内容重点设计、重点展示，让观众对孙中山的历史史迹和功绩印象更加深刻；此外，通过‘声’‘光’‘电’等展示手段，形成多处互动空间，让观众潜移默化中感受孙中山的革命精神和崇高品德。”卢立菊说。
中山陵园管理局负责人表示，下一步，要以孙中山纪念馆重新布展开放为新的起点，发挥好中山陵爱国主义教育示范基地和海峡两岸交流基地的功能与作用。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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