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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）

新春旅游精彩开启******

　　2023新年钟声敲响，包含元旦、春节的新春旅游市场已精彩开启。文化和旅游部将组织开展“打卡旅游休闲打开欢乐春节”2023新春旅游推广活动，推出具有冬季特色的休闲体验项目，开展丰富多彩的旅游休闲和民俗活动，“旅游迎春、休闲过年”将成为美好生活的生动体现。

　　冰雪游冬季最热

　　新年伊始，多地已开启冰雪旅游，人们纷纷走出家门，享受玩冰戏雪的冬趣。元旦假期，四川省巴山大峡谷罗盘顶举办了雪地篝火舞、雪地烧烤美食、雪地烟花秀等丰富的冰雪娱乐活动，游客赏雪、戏雪、滑雪，尽情感受冰雪的魅力。

　　2022北京市冰雪文化旅游季推出近60项活动，点燃了市民冰雪旅游热情。颐和园、北海公园、陶然亭等也纷纷开展冰雪游园活动，让市民游客尽情享受冰上运动的乐趣。

　　北京冬奥会后的冰雪运动热情延续，今冬多地滑雪场和冰雪类景区吸引了众多游客。游客在东北冰雪大世界、亚布力、长白山、中国雪乡、“北极”漠河等经典冰雪旅游目的地体验到冰天雪地的别样乐趣。同程旅行数据显示，元旦假期，国内冰雪旅游相关搜索量环比上涨179%。

　　中国旅游研究院近日发布的《中国冰雪旅游发展报告（2022）》指出，“小区域、低消费、高频次、旅游本地生活化、服务自助化、冰雪观光和滑雪休闲度假并重”成为冰雪旅游消费市场的新趋势，中国旅游研究院冰雪专项调查显示，42.5%的游客倾向于冰雪观光游览，45.1%的游客倾向于滑雪休闲度假。据记者了解，文旅部将依托12家国家级滑雪旅游度假地组织开展“欢乐冰雪旅游季”活动。

　　文化游节日最靓

　　新春旅游散发着浓厚的传统文化气息。北京雍和宫、杭州灵隐寺、无锡灵山胜境风景区、苏州寒山寺、南京夫子庙、西宁塔尔寺等祈福类景点，黄山、终南山、衡山、老君山等登高迎新景区迎来众多体验新年活动的游客。民俗体验带热传统文化，跨年仪式感渐成新风尚。元旦期间，充满欢乐祥和迎新氛围的跨年活动受到年轻人喜爱，各地灯光秀、烟花、跨年敲钟等文化体验活动广受欢迎。

　　春节、元宵节是中华民族重要的传统节日，也是国家级非遗代表性项目，与春节、元宵节相关的年画、剪纸、灯会、庙会等国家级非遗代表性项目有200多项。春节也是各地广泛开展非遗传承实践等活动的重要时间节点。

　　文旅部支持与春节相关的各级非遗代表性项目全面开展非遗相关活动。剪纸、木版年画、灯彩、彩扎等与年节装点相关的非遗项目将着力营造浓厚的节日氛围；舞龙、舞狮、灯会、庙会等群体性强的非遗项目将不断扩大群众参与度；传统工艺类非遗项目加大传统工艺产品供给，为人民提供丰富的节庆文化产品。支持港澳同胞、台湾同胞及广大侨胞返乡省亲、祭祖、团拜，参加各种形式的节俗和非遗传承体验活动。

　　文化和旅游部非物质文化遗产司副司长李晓松介绍， 2021年、2022年春节元宵节期间，“文化进万家——视频直播家乡年”活动让人民群众及海外华侨华人通过网络平台，感受到浓厚的家乡年味和欢乐喜庆过大年的浓厚氛围。该司今年将继续举办此活动，支持网络平台集中展播非遗年俗视频，并根据小年、除夕、大年初一、元宵节等时间节点推出“赶大集买年货”“晒团圆年夜饭”“舞动中国龙”“点亮中国灯”等话题讨论、直播活动。

　　乡村游风景最美

　　赏乡村美景、品摘农家菜等乡村体验游，成为元旦假期不少游客的选择。湖北宜昌以“乡村振兴”为主题推出了“游最美乡村、品农家美食、住最佳民宿、购特产年货”等系列活动，受到人们欢迎。

　　冬日燕赵大地银装素裹，到乡村过民俗年、戏冰雪、泡温泉、游古城、赏冰灯、打树花、赶大集、温室赏花采摘，尝农家特色美食，品味别样乡愁，成为人们的最爱。日前，河北省推出平山县红色冬季农业游、北戴河农科体验冰雪休闲游等30条“冬农趣”系列休闲农业与乡村旅游线路，邀游客品乡村年味。

　　乡村旅游是新春旅游的重要内容。2022年12月，广西大寨村和重庆荆竹村入选联合国世界旅游组织“最佳旅游乡村”，加上此前入选的浙江余村和安徽西递村，我国已有4个乡村入选世界“最佳旅游乡村”。

　　“今天的中国有成千上万个乡村，奔走在文化和旅游深度融合、促进乡村全面振兴的大路上。”文化和旅游部资源开发司一级巡视员王鹤云介绍，2022年以来，文化和旅游部创新产品形式、加强供需对接，推出298个全国乡村旅游重点村镇，开展乡村旅游艺术提升和餐饮提升能力建设，推出369条精品线路，带动消费，助旅纾困。

　　近年来，文化和旅游部培育了一批生态美、生产美、生活美的乡村旅游目的地，6000多个省级、1597个国家级乡村旅游重点村镇和世界“最佳旅游乡村”组合在一起，中国乡村旅游发展的格局已经形成，基础设施不断完善，服务质量不断提升。乡村旅游日益成为人民美好生活的新供给和全面推进乡村振兴的新力量。(赵 珊)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）