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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）

海拔2700米高山上的小学，有了“玫瑰梦想球场”******

　　山村学校，有了“玫瑰梦想球场”

　　四川省凉山州昭觉县的瓦吾小学，地处海拔2700米的高山上，因其常年云雾缭绕，当地人称呼它为“云端小学”。近日，一座标有玫瑰图案的崭新足球场，在这所群山环抱的小学里正式落成启用。

　　“这个球场是我们全校师生一直以来的梦想，我们会比之前努力百倍千倍。”瓦吾小学校长曲比史古说，“有了新的足球场，孩子们的童年在这里会非常开心。”

　　这个球场是由中国女足联合国内企业及球迷共同捐赠的全国第二座中国女足主题球场“玫瑰梦想球场”。从此，瓦吾小学这些大山里的孩子们可以告别泥地沙地，更加自由地在这里奔跑、踢球、追梦了。

　　“让山村学校成为一个有梦想的地方”始终是校长曲比史古的梦想。

　　他一直认为：“如果知识文化是孩子们走出大山最主要的路子，那么艺体就是孩子们走出大山的另一条路。”于是，很早以前他就决心带领孩子们练习踢足球。

　　然而，受地理条件以及经济实力所限，“云端小学”的孩子们的追梦之路要比别的孩子艰难许多。曲比史古带领老师、家长和孩子们，硬是一锄头一锄头挖出来两个足球场，开始了孩子们的追梦之路。

　　渴望了解山外世界并走出大山的孩子们很快就对足球有了强烈兴趣，两座简易球场成为全校超过一半孩子们的“梦想乐园”。不久，瓦吾小学男女足球队相继诞生。他们每天利用课间和课外活动时间训练，能入选校队成为孩子们最骄傲的一件事。

　　曲比史古每天在带领数十位女足队员训练的同时，也抓住一切机会，让孩子们走出山区看一看。他希望通过足球让这些大山里的女孩子收获快乐，也能获得更多可能。“女孩子踢球能够改变传统的观念，让女孩影响女孩，也想让她们享受到踢球的快乐，甚至通过足球让她们走得更远。”曲比史古说。

　　足球，让“云端小学”的孩子们开始真正有了“大山外的梦”，也成为孩子们走向山外世界的一座桥梁。球队组建后短短五年时间里，他们曾获得县级联赛第二名。踢球踢得好的孩子，进了县城中学，成了校队主力，还有7名队员入选皇家马德里凉山足球项目。他们还和县里的另一所小学组成县队，在四川省“匠心杯”夺冠。

　　阿作伍勒是一名孤儿，刚入学时，他瘦弱、内向，不爱说话。后来，曲比史古经常带着他踢球，足球让这个男孩慢慢变得开朗起来，他的眼里有了光，脸上也有了笑容。2020年，爱踢球，学习成绩也不错的阿作伍勒，被昭觉县万达爱心学校录取。

　　即便如此，地处山区、财政条件艰难的瓦吾小学队员们却一直只能在自制泥土球场上训练和比赛，受伤更是经常的事。用曲比史古校长的话说，足球场一直以来都是瓦吾小学最迫切的一个需求，对整个学校的足球氛围有着积极的作用：“对于这些大山里喜欢足球的孩子来说，能够拥有一块足球场，真的算是一件‘奢侈品’了。在一块好的球场训练、比赛，这是大家最大的心愿和梦想。”

　　2022年，在瓦吾小学坚持执教19年的曲比史古上榜当年第三季度的“中国好人榜”，他和孩子们热爱足球的故事也传遍全国，中国足协以及女足国脚们决定一起为这个校园女足队捐赠一座“玫瑰梦想球场”。

　　2022年7月，当中国女足在东亚杯赛场奋战之时，中国足协联合一家企业发起“送女足一朵玫瑰花”线上助威互动活动，号召大家通过点亮数字玫瑰的特别方式为女足加油。而除了为女足姑娘们加油助威，这个活动还肩负着为另一群大山里的女孩送去一座球场的使命。

　　这样双向互动的方式，极大激发了网友们的热情，让网友们从单纯的看比赛、分享比赛，变成真正参与到比赛当中，用自己的力量，为中国女足的未来发力。

　　最终有超过60万网友为女足打call，共筑一座“玫瑰梦想球场”。东亚杯后，中国足协随即宣布，第二座中国女足主题球场—玫瑰梦想球场，将建在四川省凉山彝族自治州昭觉县瓦吾小学，为这支在土地上训练的校园女足送去一片真正的绿茵场。

　　经历了疫情、天气等诸多不利因素后，“玫瑰梦想球场”终于在“云端小学”建成。

　　“以前我们可能是山里训练条件最差的，现在我们有了‘玫瑰梦想球场’，训练条件好太多了！”瓦吾小学女足球员吉牛伍作表示，“这个球场特别软，下雨下雪也能踢。刚刚修好的时候我们都想不睡觉，一直踢到天亮。”

　　“已经有4所重点中学校长和我联系，让我们提供有足球特长的孩子。这些山里的娃娃有更多机会通过足球走出大山了！”曲比史古说。

　　中国足协负责人告诉记者，如今借助玫瑰梦想球场带来的关注度，这个项目在关注支持中国女足的同时，也开始为这些散落在山区、乡村当中的足球女孩，带去更多的机会和选择。汇聚了社会各方力量的“玫瑰梦想球场”，在播撒女足精神的同时，也在尽力帮助孩子们实现梦想。

　　(本报记者 王东)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）