亿达彩票_-(中国)360百科

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）

【在这片辽阔的土地上㉘】苏州：工业大市劲唱“强粮歌”******

　　【在这片辽阔的土地上㉘】

　　光明日报记者 苏雁

　　都知道苏州是工业强市，可说起粮食生产，苏州市农业农村局局长宁春生一脸自豪：“这些年，苏州粮食生产一点也不含糊，产量一直稳步增长。今年全市水稻总产量预计13.9亿斤，创7年来新高！”

　　改革开放以来，苏州工业发展一直走在江苏甚至全国前列。成为工业强市后，一个问题摆在苏州人面前：还要不要发展农业，尤其是水稻种植这样的“纯农业”？

　　苏州的回答斩钉截铁：不但“要”，而且是高质量的“要”。

　　苏州有1600多万人口，维持城市安全有序运转，离不开农产品的有效供给。要端稳粮食饭碗，就须臾不能放松粮食生产。

　　苏州寸土寸金。而粮食生产，离不开耕地。如何守住耕地红线？

　　11月初，在“草皮之乡”苏州常熟辛庄镇平墅村，记者看到，2600亩水稻迎来丰收。2019年起，常熟决定全面推进退草还田，平墅村成为第一个试点。“每收一茬草皮，都会带走一层土，退草还田，就是为了确保耕地安全！”辛庄镇副镇长陈伟忠说。

　　近几年，苏州通过退草还田、退渔还田、“三优三保”等行动，新增加10万亩水稻田。

　　农业是弱质产业。论单位面积收益，种粮食肯定不如建工厂。那么，如何调动种粮积极性？

　　苏州的做法之一是工业反哺农业。2010年以来，苏州在全市范围建立了生态补偿机制，在全国率先出台《生态补偿条例》。苏州将水稻视为人工湿地的一种，进行生态补偿。每亩补偿420元，使得种粮的比较效益大大增加，稳住了农业基本盘。

　　地处苏州昆山锦溪镇最北面的长云村，2012年前以水产养殖为主业。根据《生态补偿条例》，昆山市级财政给予每亩水稻田800元补贴。受此激励，2012年以来，长云村退塘还田，建成高标准农田2000多亩。

　　宁春生介绍，苏州计划用3年时间，按每亩最高1万元的标准，持续对农田进行改造，将苏州的农田都建成为旱涝保收、稳产高产的“吨粮田”。

　　要实现粮食生产可持续发展，仅靠补贴还不够，必须催发内生动力。发展高产高效优质农业，提高单位面积的产出效益，是增强种粮积极性的关键。而要保证粮食生产“两高一优”，离不开科技支撑。

　　水稻已经收割，但太仓市城厢镇东林村的田野上依然机声隆隆，多功能旋耕机驶过后的田野松软、平整。“做强农业产业，长远来看，还得靠技术和现代化设备。”太仓市城厢镇东林村党委书记苏齐芳坦言。

　　依托村里每年1000多万元厂房和门面房租金收益，东林村购买了20多台套先进农机设备，村里的粮食生产全程机械化，2200亩水稻只需要9个农民打理。

　　在东林村刚收割完的稻田里，记者看到，已经开始用农业机械播种小麦。“2013年起，高标准农田改造好以后，大马力拖拉机引进，农具朝着复式化操作方向发展。小麦播种机上加装了卫星导航的辅助驾驶系统，直行时机械手不需要扶着方向盘，它还能一次性完成土地翻耕、播种、秸秆换田、施肥、开沟、压实种子这六样工作。”在田边，苏齐芳一边比画，一边向记者解释。

　　现代化的农业生产，更离不开“新农人”。

　　这些年，苏州在培养新型职业农民方面下足了功夫。苏州在全国率先启动“农业农村专业人才定向委培工程”，分层次、分专业招录1564名定向委培生。通过7家农民教育培训中心和31家实训基地，每年培训高素质农民1万人次以上……

　　有了“新农人”的加持，田地里有了一番新景象。“志浩，趁天晴，咱们赶快把秸秆打包好！”说话间，东林村职业农民高健和同事王志浩驾驶的搂草机和包膜机开进了农田。只见搂草机把散落在田里的稻草搂成一拢，打捆机迅速把一拢一拢稻草秸秆压缩成圆捆。包膜机紧随其后“上场”，不到一分钟，就把一捆捆重达上千斤的秸秆用白色薄膜缠绕成一个个“啤酒桶”，轻轻放在田埂上。

　　为啥要给秸秆包薄膜？高健告诉记者：“包裹得严严实实的稻草秸秆，在厌氧环境里发酵，一个月后装到秸秆饲料厂，根据配比加入豆粕、玉米，加工成富含淀粉和蛋白质的饲料，这是牛羊喜爱的美味食物。”

　　2016年，东林村和江苏省农科院合作，投资建设秸秆饲料厂，年加工能力6万吨，目前年产粗饲料2.5万吨。由此，东林村自身形成了“种植—秸秆饲料—养殖—有机肥料—种植”的生态循环模式。合作农场化肥用量比传统减少约60%，土壤有机质含量从1.9%提高到4%，江南的土地也具备了“黑土地”的肥力。“我们提高‘一粒米’的附加值，开发的富硒大米，口感好，销量不愁。”高健说。

　　持续提升种粮的边际效益，也是苏州近些年来努力的方向。具体做法是，着力推动农文旅深度融合。

　　漫步东林村，田埂上的松果菊开得正艳，稻田咖啡馆飘出了咖啡的浓香，田园新干线的小火车擦拭一新，观光农业引来游人无数。“光今年十一假期，村里的旅游收入就有近百万元。”苏齐芳告诉记者。

　　一系列助农举措，不仅稳定了工业大市苏州的粮食生产面积和产量，也大大提升了农民的收入。据统计，近3年来，苏州全市粮食种植面积年均提升2%以上，农民人均可支配收入年均增长8.6%，达41487元，城乡居民收入比逐年下降，现在已缩小到1.85：1。

　　东林村农民张耀忠祖孙三代种粮，他亲历了东林村的变化，也尝到了发展现代农业的甜头。“我的父辈就是面朝黄土背朝天种地，我那一代开始了农业机械化，我儿子这一代则用上了智能农业系统。现在，喷农药有无人机，开拖拉机、插秧机、联合收割机，人都不用下地，站田埂上遥控就行了。”张耀忠感慨万分：“现在种地，舒服得嘞！”

　　《光明日报》（ 2022年12月21日 01版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）