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）

如何安全愉快过寒假？北京儿童医院专家来支招******

　　目前，孩子们的寒假生活已经开启。如何让假期过得安全、愉快而充实呢？北京儿童医院心理治疗师徐畅表示，一个有意义的假期需要家长和孩子共同来打造。他特别给家长、孩子支上如下几招：

　　科学应对疫情 树立战胜病毒信心

　　这个寒假是疫情防控进入新阶段后的第一个寒假，科学有效应对疫情是保证孩子健康、安全的关键。徐畅表示，除了做好日常健康防护、准备好药物抗原等物资外，调整好心态，树立战胜病毒的信心也十分重要。

　　徐畅建议家长首先调整好自己的情绪，为孩子做好情绪示范，同时对孩子产生的负面情绪进行合理引导、比如对年龄较小的孩子可以通过拥抱、轻拍进行安抚；对年龄较大的孩子运用“腹式呼吸法”“肌肉放松法”“蝴蝶拍” 等方法帮助他们改善情绪。特别对于还“未阳”的孩子，徐畅建议家长引导孩子关注当下。“可以告诉孩子‘这一刻我仍然拥有健康，有让自己开心的时间。即使真的生病，也有家人陪伴我一起面对。’”徐畅说。

　　此外，家长应耐心、平和地解答孩子对于疫情的疑问。对于年龄较大的孩子，家长还可以精选一些和疫情有关的信息推荐给他们，帮助孩子正确认识病毒，坚定战疫必胜的信心。

　　制定寒假计划 让假期充实又精彩

　　寒假中，孩子有了更多自由支配的时间，但如果没有合理规划，孩子可能会出现无所事事、失去目标和动力等情况，有的甚至会出现焦虑、抑郁等心理问题。

　　因此，徐畅建议家长和孩子共同制定一份寒假生活学习计划，合理安排学习、休息、娱乐和体育锻炼时间。“在假期计划中应该安排家庭集体活动，比如全家一起运动、一起准备年货等，这将有助于提升家庭整体幸福感。”徐畅说，假期计划可以相对宽松，但家长要积极鼓励孩子切实执行，帮助孩子度过一个有规划的寒假。

　　拒绝沉迷电子产品 增进亲子沟通

　　假期中，很多孩子会沉迷于手机、平板电脑等电子产品。对此，徐畅表示，解决方法并非“夺走手机”那么简单，家长不妨利用假期时间多与孩子沟通交流，鼓励他们多结交朋友，共同努力让假期生活丰富多彩起来。

　　此外，家长与孩子在家中共处的时间增多，冲突可能也会随之增多。徐畅建议，家长与孩子发生争吵时，双方不要急于表达，可以先按下暂停键，静一静，等到情绪稳定后再态度温和地进行沟通。在沟通方式上应遵循非暴力沟通方式，先描述客观事实，再说出感受，最后说出需求和希望。对于高年级的孩子，家长可以给予他们一定的独处空间，尊重他们对独立和独处的需求。

　　（光明网 张倩）