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）

广东“文物医生”李涛：妙手匠心让文物起死回生******

　　中新网广州11月21日电 题：广东“文物医生”李涛：妙手匠心让文物起死回生

　　中新网记者 程景伟

　　在纪录片《南粤工匠》中，一件残破不全的清朝光绪年间书法名家作品，摆在了2021年“南粤工匠”称号获得者、广东省博物馆文物保护科技中心有机文物修复组组长李涛的“手术台”上。由于在岭南乡间民宅尘封百余年，该作品上的字迹如同断了线的珍珠散落开来。这件让很多人一看无法挽救的书法作品，在李涛手中却有了起死回生的可能。

　　“判断文物材质、区分病害类型、计算病害程度、绘制病害图等，通过设计一套完整的‘治疗’方案，确保每一步都‘药到病除’。”确立了方案后，李涛开始了修复“手术”，棕刷、排笔、糨糊等工具轮番上阵，染、刷、推、压、刮等技法一一上场，使得原来破损的文物焕然生辉，零圭断璧重回连城之价。

　　纪录片《南粤工匠》11月18日在珠江频道首播，首集讲述了文物修复师李涛的匠心故事。日前，李涛在广州接受了记者采访。

　　在李涛看来，除了本身技术要过硬，跨学科合作也是南粤工匠突破自我的体现。他说：“文物修复与保护本身就是跨学科的综合性工作，广东省博物馆文物保护科技中心既有生物学博士，也有化学、材料和仪器分析等领域的专家。很多修复方案制定前，需要对文物的保存情况进行鉴定，用专业设备检测文物主要构成成分，内部结构的损伤程度等，才能进一步‘对症下药’。”

　　李涛经常打交道的书画文物，主要是以纸张、画绢为材料的书写、印刷和绘画作品，其本体为动植物纤维类有机物质，容易受到环境的影响，温度、湿度、光照、空气污染物以及氧气、酸和碱等都会直接或间接影响书画文物的寿命，导致出现发黄、褪色、机械强度下降，甚至出现粉化等现象；此外，这类书画文物还是昆虫、霉菌最爱光顾的“营养基”。

　　因此，每一件文物艺术品进入广东省博物馆库房前，都要进行消毒杀菌。“不然，库房内其它原本‘健康’的书画文物会一起遭殃。”近年来，李涛接到的“病号”种类越来越广泛，除了狭义的古代书画外，还有地契、中外古籍、隋唐写经、圣旨诰命等。其所修复的藏品质地，也可以细分为绢本、宣纸和机械纸等许多类型。

　　作为古今的“摆渡人”，文物修复师要常怀敬畏之心，李涛常告诫自己：“你做过的东西，能不能经得起后人推敲，能不能经得起时间的检验。”

　　“我们经手的文物都有附带一个修复档案，详细记录了修复时间、技法、原材料等信息。”李涛希望，在有生之年，其修复过的文物依然保存完整，“那将是对我职业生涯的最大肯定”。(完)