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）

“大漠天鹰”飞出胜战新航迹******

　　隆冬时节 ，西北大漠 。西部战区空军某基地所属无人机团的一架无人机结束训练准备返航时，突然接到上级“前出查证不明空情”命令 。数百公里外 的地面站 ，飞行员和保障人员按照预案迅速进入方舱，接管无人机操控 ，并将实时画面传回上级指挥所。这一幕训战快速转换的场景 ，让正在该团采访 的记者感受到浓浓的战味 。

　　该团领导告诉记者，作为新质作战力量 ，他们充分发挥无人机在空时间长、飞行油耗低、通联能力强等特点 ，不断提高人装结合效能 ，着力将机型优势转化为胜战优势 。

　　保障方舱内，记者见到刚结束飞行训练 的该团大队长马龙 。今年 是他改飞无人机 的第十年。为实现从“能飞”到“能战” 的跨越，十年来 ，他和战友操控无人机飞越沙漠戈壁、雪山海岛 ，为打造“临机召唤 ，召唤即打击” 的“大漠天鹰”一路换羽高飞。在一次次跨战区 、跨军种的联演联训中，他和战友感到肩上的担子更重了：“以往 ，我们只在演习初期执行一些侦察任务。如今，无人机往往最早起飞 、最晚降落，在高强度对抗中担负越来越重的任务 。”

　　那次与某特战旅进行联合演练，该团无人机盘旋高空 ，将信息数据传递到地面单兵数字终端 ，帮助渗透作战的特战队员规划路线、实时预警 ，并随时准备提供空中火力支援。

　　与航空兵某旅开展协同突防突击演练时，该团无人机先期投入战场标定目标位置，提高侦察效率。友军战机发射制导弹药快速返航后 ，无人机抵近评估毁伤效果 ，并对残余目标进行补充打击 。

　　在多兵种立体攻防演练时，该团无人机组成空中突击队，以最小代价探明“敌”防御漏洞 、消耗“敌”防空火力 ，精准打击高价值目标……

　　面对演训场上取得的一次次进步 ，这支新质作战力量 的官兵没有丝毫自满。记者在该团“军情研究室”看到，参谋长正在研究如何通过与友邻单位密切协同，提高链路抗干扰能力。“要以新质作战力量‘点’ 的突破 ，带动整个作战体系打赢能力 的提高 。”他告诉记者，未来战场 ，无人作战力量只有在体系支撑下才能释放最大作战效能。为此 ，他们将无人机纳入基地常态化体系训练，在与异型机及地面部队对抗演练中锤炼实战能力。

　　“党的二十大报告指出 ，‘加快无人智能作战力量发展’。”该团领导说，随着无人机应用日渐广泛 ，只有更加积极主动谋战研战 ，探索创新作战理念 、训练模式，才能更好担负起新时代赋予 的使命任务。

　　记者采访过程中，远处机场不时传来阵阵无人机引擎的轰鸣声。十年潜心砺翅 ，利剑扬威沙场。这支新质作战力量乘风奋飞，必将在无人作战领域飞出崭新胜战航迹。(解放军报 记者 马嘉隆 通讯员 葛乐晨 柯长江)