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）
2022中国宋庆龄基金会“文化小大使”活动获奖建议名单公示公告******
各学校、各院团、各校外教育机构、同学们：
由中国宋庆龄基金会主办，文化和旅游部国际交流与合作局支持，海外中国文化中心、中国宋庆龄青少年科技文化交流中心承办的2022中国宋庆龄基金会“文化小大使”活动已于近期举办终评会，专家评审委员会严格按照评审标准进行了评选。现将各奖项获奖建议名单公示如下：
“文化小大使”称号获得者建议名单
封烨惠Feng Ye Hui（阿联酋）
Habib Mohamed Kutb Ibrahim哈比柏·穆罕默德·伊布拉辛
（埃及）
Katherine Hartwig 星月（澳大利亚）
Qi Ali齐阿理（巴基斯坦）
Samuilik Varvara萨米丽克·瓦尔瓦拉（白俄罗斯）
Karolin Kanledjian 佳琳（保加利亚）
Adjalla Owen 阿加拉·欧文（贝宁）
Navez Emma 拿威·艾玛（比利时）
Пиманова Мария Сергеевна 皮玛诺娃·玛丽亚·谢尔盖耶夫娜（俄罗斯）
Navez Gabriel 拿威·加佰利（法国）
Fu Yuk Wing 傅钰颍（菲律宾）
Lin Chu 林楚（斐济）
Sarah Aldashti 王钰兮（科威特）
Dalcielo Mattia 唐龙（马耳他）
Kam Zhi Jing 甘芷静（马来西亚）
Marie Laurene Olivia Douce 玛丽·劳伦斯·奥利维亚·杜丝（毛里求斯）
Bubba Austin 布巴·奥斯汀（美国）
Tugsbayar Suvd-Erdene 珍珠（蒙古国）
Eden 岩弄禾（缅甸）
Krishav Pant 景天（尼泊尔）
Raymond David 李佳韩（坦桑尼亚）
Samuel Sun 孙梓航（新西兰）
Molnár Benedek 博骏（匈牙利）
Вита 维塔（亚美尼亚）
Mohsen Lotfollahi Ghaffari 穆森（伊朗）
Evie Wong 黄艺美（英国）
黄紫橙 Huang Zicheng（中国北京）
张梦阳 Zhang Mengyang（中国天津）
赵柏阳 Zhao Baiyang（中国广州）
王露晗 Wang Luhan（中国北京）
“优秀奖”获奖者建议名单
Alvina Lin 林榆惠（澳大利亚）
Jiang Taotao 江涛（澳大利亚）
Jana Ahmed El-Sayed Ismail 贾娜·艾哈迈德·伊斯玛仪
（埃及）
Azan Ali 王赞（巴基斯坦）
Abraham Alexis Orozco Paz 张庆鹏（秘鲁）
Krasovskaya Kira 科拉索夫斯卡娅·基拉（白俄罗斯）
Kursakova Varvara 库尔萨科娃·瓦尔瓦拉（白俄罗斯）
Afina Kulik 阿菲娜·库里克（俄罗斯）
Aveline Shi 施欣宜（菲律宾）
Yeeun Jung 郑艺恩（韩国）
Chong Khe Yun 张可韵（马来西亚）
Bayasgalan Enkhjin 恩和金（蒙古国）
Batabaatar Mandirvaa 曼迪日娃（蒙古国）
Thuy Shun Lei Tun 杨珮瑄（缅甸）
Die Die Ta 芬芬（缅甸）
Ye Min Aung 杨有章（缅甸）
Yang Yiyun 阳一韵（摩洛哥）
Maja Djordjević 玛雅·德约德耶维奇（塞尔维亚）
Zihan Zhang (Nicole) 张子涵（希腊）
Aw Ren Yu 胡人予（新加坡）
Shanwen Tan 陈善文（新西兰）
Muneera 茉莉（也门）
Nguyen Thanh Mai 阮青梅（越南）
蒲芊颖 Pu Qianying（中国北京）
陈勃充 Chen Bochong（中国北京）
宋沅芮 Song Yuanrui（中国青岛）
李 程 Li Cheng（中国广州）
赵梓涵 Zhao Zihan（中国北京）
白佳鹭 Bai Jialu（中国成都）
魏 宇 Wei Yu（中国宁夏）
“人气奖”建议名单
Janet Balareva 陈梦兰（保加利亚）
Ye Min Aung 杨有章（缅甸）
Yang Yiyun 阳一韵（摩洛哥）
Pattaraporn Huang 黄盈盈（泰国）
Amani Gabriel Kessi 胡天赐（坦桑尼亚）
Zhang Zihan (Nicole) 张子涵（希腊）
Wen Xuanlan (Audrey) 温宣岚（新加坡）
白佳鹭 Bai Jialu（中国成都）
雷涵涵 Lei Hanhan（中国北京）
付思雅 Fu Siya（中国北京）
钟何沐希 Zhonghe Muxi（中国北京）
梅宸瑞 Mei Chenrui（中国北京）
赵梓彤 Zhao Zitong（中国北京）
刘雅函 Liu Yahan（中国北京）
孙书萌 Sun Shumeng（中国北京）
库美乔 Ku Meiqiao（中国深圳）
公示时间：即日起至2023年1月18日23:59（北京时间）。
咨询方式：
邮箱：hdzj@sclc2017.org
联系电话：（+86）010-53935571
（+86）13511080846
（+86）13611004161
如有异议，请于公示期间致电或邮件咨询。本活动最终解释权归中国宋庆龄基金会所有。
备注：标注国家以参与者注册所属国为准。
获奖者名单排名不分先后。
