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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）

中国跆拳道队：压力中求变******

　　东京奥运会上，中国跆拳道队仅获得一枚铜牌，经历了无比苦涩的艰难时刻。

　　刚刚过去的2022年，中国跆拳道队在压力下求变、在低谷中奋起，全年在国际赛事中收获36枚金牌、27枚银牌、33枚铜牌，一批优秀的新生代队员在大赛中崭露头角。

　　面对2024年巴黎奥运会，中国跆拳道队正争分夺秒、马不停蹄地备战集训。

　　去年成绩达预期

　　“跆拳道这个项目有其特殊性，上一届奥运会刚结束，下一个奥运周期的积分赛马上开始。”中国跆拳道协会主席、国家跆拳道队主教练管健民说。东京奥运会激发了整个国家队的决心，一定要在国际大赛中证明自己。

　　自去年5月以来，中国跆拳道队总共参加了10余站国际赛事，包括世界跆拳道大奖赛总决赛、世锦赛及亚锦赛等重磅赛事。去年12月，在沙特阿拉伯利雅得举行的大奖赛总决赛上，中国选手骆宗诗和张梦宇获得1金1银。2022年，中国队共收获36枚金牌27枚银牌33枚铜牌。

　　“总体来看，国家队完成了赛前的既定目标。”管健民说，“很多年轻运动员顺利融入国家队，每个级别都有运动员战胜世界冠军、奥运冠军等高手，实现了新突破，积累了比赛经验，增强了信心。”

　　在管健民看来，刻苦训练取得了理想效果，这是队员在2022赛季国际赛场上成绩优异的重要原因。

　　一系列佳绩中，骆宗诗表现突出。从东京奥运周期到巴黎奥运周期，她从昔日的陪练逐渐成长为跆拳道队的“领头雁”。24岁的她在过去一个赛季所参加的10站比赛中全部夺冠。在2023年最新一期的奥运积分排名中，骆宗诗在女子57公斤以下级高居榜首。

　　“这些成绩让我获得了很多奥运积分，这些比赛让我进一步增强了信心，使我在赛场上更自信、从容。”骆宗诗说。

　　年轻球员露头角

　　在骆宗诗看来，自己取胜的关键在于发挥了技术优势，而这也是国家队在接下来的训练中着重努力的方向。

　　1月10日，2023年第一期国家跆拳道队集训在山西体育中心开始。参加集训的38名运动员之中，梁育帅、郭清等不久前也在世锦赛中登上了领奖台。

　　巴黎奥运会临近，今年的集训对备战奥运新周期至关重要。“集训将狠抓细节，第一是强化体能，第二是强化运动员的特长，第三是提升运动员的优势技术。”管健民介绍了今年集训的3个重点。

　　管健民介绍，目前国家队很多队员都是00后，“年轻选手有拼劲儿，但比赛中需要发挥优势技术，具备有效得分点。因此培养队员学会运用所擅长的得分技术十分重要。”

　　骆宗诗、梁育帅等在国际赛场上崭露头角，他们已经成为其他对手研究的目标，在今后的比赛中将面临前所未有的挑战。“不过，我觉得这也是一种动力，督促自己不断刻苦训练、取得进步。”骆宗诗说。

　　管健民说：“新的一年，希望队员从心理素质到适应赛场环境，再到运用技术控制对手等方面都取得大的提升。”

　　全力以赴争“门票”

　　根据巴黎奥运会跆拳道项目的参赛资格获取规则，8个级别中每个级别的奥运积分前5名将为各自国家(地区)奥委会获得1个参赛席位。目前，除了骆宗诗在女子57公斤以下级中具有较大优势外，中国队选手当中只有男子58公斤以下级的梁育帅和女子49公斤以下级的郭清位列前10。

　　管健民表示，进入巴黎奥运周期，年轻队员需要从零开始追赶其他国家(地区)奥委会运动员的奥运积分，刚开始的差距会比较大，“因此对年轻队员来说，更需要争分夺秒。”

　　可喜的是，在2022年的比赛中，一些国家队队员已经在各自级别中迎头赶上，张梦宇、左菊、孟明宽、宋兆祥等目前都已达到前20名左右的位置。能否在积分榜上更进一步，取决于他们在2023赛季的发挥。

　　管健民列出了今年国家队即将参加的重点赛事，除3站世界跆拳道大奖赛分站赛和1站总决赛外，世锦赛还将于5月底到6月初在阿塞拜疆巴库举行，比赛将产生大量的奥运积分。此外，今年还将有两站世界跆拳道大满贯赛事在江苏无锡进行，大满贯赛事总成绩第一名同样可以获得1张巴黎奥运会的入场券。因此，2023年共有7场重要赛事等待国家跆拳道队队员发起冲击。

　　“留给我们的时间很短，希望在2023年更上一层楼，中国跆拳道队会全力以赴。”管健民说。

　　《人民日报海外版》2023年1月18日第09版

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）