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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）
全国湿地观赏地图出炉！看最美湿地在哪里？******
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今天(2月2日)是第27个世界湿地日，今年的主题为“湿地修复”，旨在提高公众对湿地为人类和地球所做贡献的认识，促进采取行动来修复湿地。近年来，我国湿地建设成果突出，国家湿地公园已有901处，中国天气网特别推出全国湿地观赏地图，盘点各大湿地公园的特色秋冬季景观及最佳观赏期，一起欣赏大美中国。
目前，我国大部地区依然处于冬季，秋冬季人们不仅可在湿地公园中观赏到大批候鸟的身姿，各景区的湿地景观也各具特色。
在北方，位于内蒙古的额尔古纳国家湿地公园有着中国目前保持原状态最完好、面积较大的湿地，被誉为“亚洲第一湿地”。常年来看，这里的冬天在9月中旬就拉开帷幕，湿地河谷地带水汽较多，凝结在植物上形成独具风韵的雾凇景观，绵延数百里，十分壮观。
根河源国家湿地公园位于与额尔古纳相隔不远的根河市，这里素有“中国冷极”之称。常年9月底开始，根河就会开始降雪，雪季可持续到次年5月左右。一到冬天，根河湿地林场里大量的白桦及杨树林银装素裹，穿越其中可体验豪迈的林海雪原之情。
新疆的赛里木湖国家湿地公园，周围雪山高海拔地区常年积雪，尤其是每年10月底之后冬季来临，雪山雪量逐步丰盈。赛里木湖水十分清澈，湖底长有大量植物，冬季冰封之后宛如镜面，植物衰败后释放出甲烷等气体，气泡向水面升腾，在低温下迅速冰冻，形成壮观的冰泡湖景观。
辽宁盘锦红海滩风景廊道在北方湿地中也非常有名，最佳观赏期为每年的5月至10月，其中红海滩属于退海湿地，特有的湿地植物碱蓬草火红一片，不仅观赏价值高，还为到这里越冬的丹顶鹤、黑嘴鸥等鸟类提供了食物。
在水系众多的南方，更是不乏湿地的身影。杭州西溪湿地国家公园每年进入初冬时节，芦苇荡芦花初绽，西溪的芦花分为荻、芦竹、芦苇三个品种，大多集中在秋雪庵周边。贵阳花溪国家城市湿地公园是罕见的城市湿地，具有独特的喀斯特地貌，秋冬时节，十里河滩的梧桐、银杏叶被染成金黄色，美不胜收。
重庆梁平的双桂湖湿地公园及武汉涨渡湖湿地公园都有着丰富的杉林资源，但不同的是，前者以水杉为主，后者则是池杉。人们常常将水杉和池杉搞混，从外观上看，水杉较高、叶片呈针状，池杉较矮、叶片卷曲向下。每逢晚秋时节，这两种杉树的叶子都会完成“上妆”，远远望去一片火红。
广东海陵岛红树林湿地公园以红树林著称，虽然名字里有个红字，这种树的树叶和枝条却是绿色的，只有在切开树皮后，树干的颜色才能裸露出红色。红树林在净化海水、防风消浪等方面有着十分积极的作用，主要分布在华南，其中广东面积最大。
云南红河哈尼梯田国家湿地公园是典型的人工湿地，以梯田景观为主，从山脚至山巅，级数最多可达3700多级最大垂直落差2000多米。每年的11月至次年3月，这里雨水最为充盈，一块块梯田被阳光照亮，仿佛一块块天空之镜，云雾缠绕其中，景色绝美。
湿地不仅能为人们提供四季不同的可观赏景观，还是十分重要的自然生态系统，为大量的动植物提供栖息地，既能保护生物的多样性，也能调节气候、净化水质。有兴趣的朋友可根据最佳观赏期前往观赏，提醒大家出游仍需注意佩戴口罩，做好健康防护工作。(中国天气网 文/江漪 设计/任成英 数据支持/李靓)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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