超镄新核素铹-251不仅是近20年来科研东谈主员初度径直合成的铹的新同位素，亦然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衰变性巨乳，不错辐照出两个不同能量的α粒子。

　　超重元素的合成偏激结构盘考是现时原子核物理盘考的一个进攻前沿领域。铹是可供合成并进行盘考的一种超镄元素，引起了东谈主们极大的兴味。

　　近日，科研东谈主员利用好意思国阿贡国度执行室充气谱仪（AGFA）顺利合成了超镄新核素铹-251。干系收尾发表于核物理学领域期刊《物理评述C》。

　　这次合成铹的新同位素，欺骗了什么期间智商？合成获取的铹-251，具有什么基本特征？合成的铹-251关于物理、化学等学科的盘考来说具有什么道理？针对上述问题，记者采访了这一责任的主要完成东谈主之一，中国科学院近代物理盘考所副盘考员黄天衡。

　　不停进行探索，再次合成铹同位素

　　铹的化学标志为Lr，原子序数为103，是第11个超铀元素，亦然终末一个锕系元素。“一般来说，原子序数大于铹的元素被称为超重元素。”黄天衡先容。

　　质子数疏通而中子数不同的归拢元素的不同核素互称为同位素。归拢种元素的同位素在化学元素周期表中占有归拢个位置，同位素这个名词也因此而得名。

　　103号元素由阿伯特·吉奥索等科研东谈主员于1961年头度合成。为挂念著明物理学家欧内斯特·劳伦斯巨乳，103号元素被定名为铹。锕系元素是元素周期表ⅢB族华夏子序数为89—103的15种化学元素的统称，其中，铹元素在锕系元素中名次终末。

　　遗弃现在，科研东谈主员们共合成了铹的14个同位素，质地数区分为251—262、264、266。现在合成的铹的14个同位素中，铹-251至铹-262是在执行中通过熔合响应径直合成的，铹-264和铹-266则是将原子序数更高的核素通过衰变生成的。

　　现在，铹的化学盘考中最常使用的同位素是铹-256和铹-260。科研东谈主员通过化学实考确认铹为镥的较重同系物，具有+3氧化态，不错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疏通，铹在元素周期表中的位置可能比预期的更具有波动性。在核结构盘考方面，受限于合成截面等原因，现在的盘考仅连合在铹-255上。但是即使是铹-255，其结构能级的指认现在也还存有争议。

　　通过熔合响应，造成新的原子核

　　铹和其他原子序数大于100的超镄元素雷同，无法通过中子拿获生成。现在铹只可在重离子加快器中通过熔合响应合成。由于原子核齐具有正电荷而会相互摈斥，因此，唯有当两个原子核的距离富有近的时候，强核力材干克服上述摈斥并发生熔合。粒子束需要通过重离子加快器进行加快。在轰击行动靶的原子核时，粒子束的速率必须富有大，以克服原子核之间的摈斥力。

　　“只是靠得富有近，还不及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期内发生裂变，而非造成单独的原子核。”黄天衡先容，若是这两个原子核在相互围聚的时候莫得发生裂变，而是熔合造成了一个新的原子核，此时新产生的原子核就会处于特别不流露的引发态。为了达到更流露的情景，新产生的原子核可能会径直裂变，或放出一些带有引发能量的粒子，从而产生流露的原子核。

　　在这次执行中，科研东谈主员利用好意思国阿贡国度执行室ATLAS直线加快器提供的钛-50束流轰击铊-203靶，通过熔合响应合成了主见核铹-251。这个新的原子核产生后，会和其他响应产品一齐被传输到充气谱仪（AGFA）中。在充气谱仪（AGFA）中，铹-251会被电磁分离出来，并注入到半导体探伤器中。探伤器会对这个新原子核注入的位置、能量和时期进行标记。

　　“若是这个原子核接下来又发生了一系列衰变，这些衰变的位置、能量和时期将再次被纪录下来，直至产生了一个已知的原子核。该原子核不错由其所发生的衰变的特定特征来识别。”黄天衡说。证据这个已知的原子核以及之前所资格的系列相连衰变的经由，科研东谈主员不错鉴识注入探伤器的原始产品是什么。

　　超镄新核素铹-251不仅是近20年来科研东谈主员初度径直合成的铹的新同位素，亦然迄今为止合成的中子数N为148的最重同中子异位素（具有疏通中子数的核素），还是利用充气谱仪（AGFA）合成的首个新核素。现在的执行收尾标明，铹-251具有α衰变性，不错辐照出两个不同能量的α粒子。

　　拓展新的领域，鼓励超重核表面盘考

　　由于形变，些许决定超重核流露岛位置的要津轨谈能级会缩短到质子数Z约就是100、中子数N约就是152核区的费米面隔邻。关于这一核区的谱学盘考不错对现存描绘流露岛的各个表面模子进行严格锤真金不怕火， 从而进一步了解超重核流露岛的干系性质。由于上述原因，关于这一核区的谱学盘考是当下探索超重核结构性质的热门课题。

　　此前的表面模子均无法准确地描绘这一核区铹的质子能级演化，干系的执行数据十分有限。“本次执行的初志为把铹的结构盘考进一步拓展到丰质子区，尝试开展系统性的盘考。”黄天衡示意。

　　盘考收尾标明，造成超重核流露岛的要津质子能级在铹的丰质子同位素中存在能级回转平定。此外，盘考东谈主员还通过推转壳模子下粒子数守恒智商（PNC-CSM）较好地描绘了这一平定，并指出了ε_6形变在这一核区的质子能级演化中起到的进攻作用。

　　“这次盘考指出了ε_6形变在铹的丰质子核区的质子能级演化中起到的进攻的作用，对现存的表面盘考建议了新的挑战，将鼓励超重核领域干系表面盘考的发展。”黄天衡说。（记者 颉满斌）

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