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）
丰盈粤港澳大湾区“菜篮子” 湖南江永形成高效益蔬菜产业链******
中新网永州12月22日电(陈健林 唐兵)21日，湖南江永县潇浦镇下界头村千亩供粤港澳大湾区蔬菜基地，菜农们一边割菜、分拣、称重、包装，一边抢抓利好天气忙冬种，搭建大棚、种植时令蔬菜。
湖南江永丰盈粤港澳大湾区“菜篮子” 。 江永县委宣传部供图入冬以来，下界头村推行“公司联结合作社，合作社带动农户”的方式，通过龙头企业带动，持续做大做强蔬菜产业，为乡村振兴加速赋能。目前全村种植蔬菜3000多亩，主要种植包菜、黄心旺菜、长叶菜等，蔬菜产业成为促进农业增效、农民增收的致富产业。
“公司在江永建设有广东海关备案的1000亩以上粤港澳大湾区蔬菜基地1.21万亩，联结农户1200余户3260余人，辐射带动蔬菜面积超2万亩以上。”广发农业发展有限公司负责人李利武介绍，早上6点多，冷链物流配送车将下界头村的蔬菜统一运送至公司加工场，经定装保鲜后再送往粤港澳大湾区，每天销售优质新鲜蔬菜100吨左右，年出口蔬菜达6000余批次，销售总额10亿元以上，保障粤港澳大湾区蔬菜正常供应。
近年来，该县按照“因地制宜，突出特色，统一规划，区域布局”原则，重点完善专业化生产基地，充分利用区域小气候的优势建立一批高标准、具有一定规模的“湘江源”蔬菜基地，把现有分散种植改为连片种植，集约经营管理，促进规模生产，切实提高种植效益。
该县还围绕种植基地网格化，种植品种小区化，生产作业流水化，种植全程机械化，灌水供肥一体化，病虫草害防治绿色智能化，高标准四季轮作种植蔬菜；配套建设了工厂化育苗及设施蔬菜种植基地，确保全年供港澳优质新鲜蔬菜货源充足。
以龙头企业为牵引，江永精心打造订单收购蔬菜平台。湖南蔬益园、广发农业等企业通过员工培训、农资配送、蔬菜新品种引进和推广、智能化管理、清洗加工、分拣包装、检验检测、冷链贮运等于一体的综合服务中心，为全县3000多户蔬菜种植户提供了就地加工或供粤港澳菜篮子工程“机械生产、订单收购、就地分拣包装、冷链贮运、直供香港销售或就地加工”的高效益蔬菜产业链。
江永还构建起“上有万吨仓储冷链物流中心，下有千吨产地小冷库、田头小仓储”完整配送供应链，一次性吞吐农产品总量17万吨以上，可满足20万亩以上蔬菜基地仓储需求，同时对订单蔬菜种植户建档立案，对种植产品进行身份证管理，提供产品全程溯源二维码，最后进入“直供香港”企业加工等蔬菜销售平台进行销售。
目前，江永县建成粤港澳大湾区菜篮子工程认证基地23家、“万、千、百”亩标准化蔬菜基地129个，全县发展以香芋、香姜、南瓜等为主的蔬菜种植面积30.13万亩，总产量68万吨，其中建成供粤港澳大湾区蔬菜基地10万亩，销售额达35亿元以上，完成东南亚等海外市场蔬菜出口13亿元，稳居湖南前列。(完)
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