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）
商业航天产业化基地南沙投产 年产可达30发运载火箭******
中新网广州1月10日电 (孙秋霞 王坚)近日，中科空天飞行科技产业化基地在广州南沙落成投产。该基地主要用于开展系列化固体、液体运载火箭的生产、试验、总装及测试工作，年产可达30发运载火箭，将带动上下游产业链实现千亿级规模。
图为力箭系列运载火箭重大发射项目签约仪式 陈楚红 摄中科空天飞行科技产业化基地是由中科宇航打造的系列化运载火箭产业基地，于2020年9月29日在南沙大岗先进制造业基地正式开工建设，2022年11月竣工并投入使用。该基地不仅有火箭的总装与测试，而且箭上设备等零部件都将在这里生产，是全产业链商业航天产业化基地，将填补广东在航天制造业上的空白。
中科宇航董事长兼总裁杨毅强介绍，位于中科空天飞行科技产业化基地的力箭一号遥二运载火箭总装已完成，正在进行出厂测试，该基地初步形成了运载火箭总装测试能力。
2022年7月27日，由中国科学院力学研究所抓总、中科宇航参与研制的我国目前最大的固体运载火箭——“力箭一号”在酒泉卫星发射中心成功首飞，将六颗卫星送入500公里太阳同步轨道。首飞搭载的六颗卫星，上行载荷1068.63公斤，卫星总重899公斤，实现百米级精确入轨。首飞成功后，“力箭一号”正式进入批量化生产、应用发射阶段。
图为中科空天飞行科技产业化基地总装测试厂房 陈楚红 摄中科宇航技术总监史晓宁接受记者采访时介绍，力箭一号遥二火箭计划在春节之前完成测试，后续会做一些卫星和火箭联合的试验。
据悉，力箭一号遥二运载火箭拟于2023年5月在酒泉卫星发射中心实施发射。本次运载火箭任务载荷为长沙天仪空间科技有限公司涪城一号、TY26等多颗卫星，载荷总重量1吨。
“中国商业航天在‘力箭一号’首飞之前，运载能力相对比较小，都是发射一些几百公斤的小卫星。只有把运载能力做大，才能把更多的卫星发射到太空，实现更好的物联网、车联网服务。目前‘力箭一号’火箭运载能力达1.5吨，后续还会持续优化。”史晓宁说。
在基地落成仪式上，中科宇航与中国科学院微小卫星创新研究院、长光卫星技术股份有限公司等7家合作伙伴，签署了力箭系列运载火箭重大发射项目协议，卫星签约数量200颗，总质量40吨，签约金额达16亿元。
史晓宁指出，中国商业航天向国际化靠拢，需要引入更多成熟的行业参与进来，“我们看中了粤港澳大湾区科技产业的发展，同时也希望航天产业能与这些先进的行业结合，碰撞出更多的火花”。(完)
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