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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）

春运五大风险，公安部预警！******

　　公安部预警2023年春运五大风险

　　随着疫情防控措施调整转段，预计今年春运跨区域流动性将加速释放，春运客流总量可能出现大幅增长，局部地区、重点时段人流、车辆、物流高度集中，交通安全风险加大。公安部研判2023年春运交通安全形势，发出交通安全提示。

　　公安部综合出行需求、客货运量、气象预报、疫情形势等情况分析，2023年春运道路交通安全面临自驾小客车肇事、干线公路混行、农村地区群死群伤、酒驾醉驾、雨雾冰雪影响等五方面主要风险。

　　近两年春运期间小客车肇事死亡占比超过一半，导致的较大事故占比近七成。今年群众旅游探亲、返乡返岗的出行方式向自驾、小规模组团拼车出行转换的特点将更为明显，小客车肇事风险上升。

　　临近春节，能源、粮食、医疗、民生等物资运输需求旺盛，预计干线公路交通流量将持续增长、高位运行，大客车、大货车、危化品运输车、小客车等各类车型混合通行程度升高，交通拥堵和事故风险凸显。2022年春运期间高速公路死亡同比上升16.5%，今年干线公路交通事故风险有增无减。

　　外出务工人员大量返乡，加之春节期间农村地区赶集庙会、走亲访友、红白喜事等出行活动频繁，农村地区路况复杂，货车、拖拉机、三轮车违法载人、面包车超员载客等违法行为发生几率增大，易导致群死群伤交通事故。近两年春运期间，农村地区交通事故死亡人数、较大交通事故起数均占六成。

　　春运期间道路交通繁忙，交通违法肇事多发易发。近两年春运期间，交通肇事主要原因是未礼让行人、超速行驶、无证驾驶、酒驾醉驾、机动车未让优先方通行，其中，一次死亡3人、5人以上事故中，酒驾醉驾均是首要肇事原因。

　　此外，近期受大雾团雾、雨雪冰冻等恶劣天气影响引发的交通事故多发，高速公路及长下坡、桥梁隧道、急弯陡坡等重点路段交通安全风险隐患突出，极易导致车辆追尾、侧滑、侧翻。

　　公安部提示，自驾出行，应提前了解交通路况、天气预报和交通安全提示，合理安排出行路线和出行时间，尽量错峰出行。出行前应仔细检查车辆维护保养状况，准备好必要的生活和防疫物资，应谨慎评估自身健康状况，未排除感染风险前或出现发热等症状时，倡导暂缓出行。驾车时要集中精力，不分心驾驶，不疲劳驾驶，不超速行驶，驾乘车辆要全程全员系好安全带。谨记“开车不喝酒、喝酒不开车”，切勿酒后驾驶。

　　行经高速公路，要保持安全车距，遇拥堵、缓行路段，切勿随意穿插，切勿占用应急车道，如发生交通事故、车辆故障，牢记“车靠边、人撤离、即报警”，避免发生二次事故。恶劣天气条件下出行，要严格遵守“降速、控距、亮尾”措施，通过急弯陡坡、积雪结冰路段，要提前降低车速，不急打方向、急踩刹车，防止车辆失控侧滑侧翻。

　　乘坐客运车辆出行，要到正规客运场站，切勿乘坐非法营运客车；农村地区乘车出行要乘坐安全性能良好的私家车或正规的客运班线，不要搭乘轻型货车、三轮车、拖拉机等非载客车辆，不要乘坐超员车辆。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）