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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）
兔年“说文解字”：“卯兔”有哪些文化内涵？******
中新网北京1月20日电(记者 上官云)转眼间，农历兔年来了。按照生肖纪年的说法，十二生肖包括鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪，流传至今。
十二生肖的历史很悠久，据说在先秦时期已有相关记载。北京中外文化交流研究基地副主任孟德宏表示，兔子的生命力极强，我们的先民很早就将兔子当做瑞兽加以看待，《瑞应图》中记载，“赤兔大瑞，白兔中瑞”。
他在接受中新网记者专访时提到，结合十二地支，人们常常说的“卯兔”，本身其实代表着黎明、春天、无限的生机与活力。
资料图：南京市工艺美术大师、非遗剪纸传承人陈耀在其工作室展示他创作的兔年剪纸作品，迎接新春佳节的到来。 中新社记者 泱波 摄“卯兔”的“卯”有啥含义？
关于十二生肖或者说“属相”的起源，有着不同说法。有观点认为，生肖文化起源于图腾文化；也有观点认为，十二生肖起源于动物崇拜。
在人们的口口相传中，也常常能听到“卯兔”的叫法。孟德宏认为，“卯”是十二地支之一。用“卯”来与“兔”相对应，说明古人认为二者之间存在着某种特定的联系。
“卯”的甲骨文字形，则很像是门被打开的样子，例如《说文解字》认为“卯”“象开门之形”，并指出“二月为天门”。在此基础上，段玉裁解释为“卯为春门，万物已出”。
同时，《说文解字》也将“卯”音训为“冒也。二月万物冒地而出”。段玉裁引用《律历志》进一步阐发说，“卯之为言茂也。言万物茂也”。
从文字学角度来看，“冒”有草木萌生之意，“茂”可以指草木繁盛，指的就是人间二月草长莺飞的美好时光。就四季而言，“卯”意味着春意浓浓；就一天而言，“卯”在时间上指早上五点到七点左右，代表着破晓的黎明。
资料图：市民在北京一花卉市场挑选年宵花，迎接中国农历兔年。 中新社记者 张宇 摄“综合起来看，‘卯’的甲骨文字型传递的就是开门纳福的寓意，万物从冬季的沉睡中复苏。”孟德宏说。
兔子是人们眼中的瑞兽
依据甲骨文来看，孟德宏认为，“兔”基本就是“兔子”的象形。《说文解字》如此解释“兔”，“兽名，像踞，后其尾形”。
长长的大耳朵，萌态十足，这是“兔子”给人们留下的印象之一。孟德宏说，兔子的生命力很强，很早就被先民们当做瑞兽加以看待。
“兔子的繁衍能力也很强，因为这些特点，它们在民俗文化中很受老百姓的喜爱。”他解释，在民俗传统中，先民们大多都有“生殖崇拜”，期待多子多孙、人丁兴旺。
据《瑞应图》载，“赤兔大瑞，白兔中瑞”。古时人们发现白兔以后，大多会敬献给朝廷，以显示国富民强。
此外，《三国演义》中吕布的坐骑就叫做“赤兔马”。孟德宏觉得，以“赤兔”命名骏马，很可能和兔子跑得快这个特点有关。
资料图：图为济南市民在家中张贴兔年福字。 赵晓 摄兔子善于奔跑，所以也有“静如处子动如脱兔”一说。汉字“逸”即从兔会意，表示的就是像兔子一样飞快地奔跑，这种奔跑的姿势优美、飘逸，能引起人们很好的审美体验。
所以，人们常常说的“卯兔”，本身其实代表着黎明、春天、无限的生机与活力。
“兔”的文化内涵
在中国传统生肖文化中，兔子活泼机灵，是活力和幸福的象征。
比如，嫦娥奔月在中国是耳熟能详的民间传说，当人们想起广寒宫、桂花树时，往往也会想到可爱的玉兔。
孟德宏认为，憨态可掬的“兔儿爷”也是中国民间艺术的产物，其造型生动诙谐，深受儿童喜爱，寄寓着人们各种美好的愿景。
可爱的兔子为何能被选入十二生肖？孟德宏认为，除了传说和民间故事之外，也可能因为兔子与人们的生活密切相关。
他提到，大文学家韩愈写过一篇文章，叫做《毛颖传》，第一段讲“毛颖者，中山人也。其先佐禹治东方土，养万物有功，因封于卯地，死为十二神”，也佐证了上述说法。
日常生活中，与“兔”相关的成语典故也很多，常见的比如狡兔三窟、守株待兔等等。
资料图：《钱兔似锦》内画作品。 王天祥 摄玉兔呈祥与花好月圆
对中国人来说，包括兔子在内的十二生肖不只是简单的动物形象，更是刻在记忆深处的文化符号。
孟德宏说，《礼记》中对“兔”这个字有相关记载。此外，陆佃云，兔，吐也。明月之精，视月而生。故曰明视。所以人们很早之前就把月亮和兔子联系在一起了。
“而且大家常说花好月圆，春节、中秋等都是我们特别重视的节日，最盼望的就是团圆，兔子就成为月亮乃至团圆的一个代名词。”他说。
正所谓“玉兔呈祥”，在各式剪纸窗花、绘画作品中，经常会有兔子的身影出现，寄托着人们的美好心愿，也彰显着中华优秀传统文化。
“甲骨文中的‘兔’字就是象形字，很好地抓住了兔子外形最突出的特点。这就是咱们先民们造字时很了不起的地方，生动传神地传递出语义信息。”孟德宏由衷地感叹道。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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