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彩神大发2023-01-31 16:05

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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)

首批网络数字版本入藏中国国家版本馆******

版本,是记录历史、传承文明的“金种子”。网络数字版本,是“数字中国”建设与发展进程中,传承中华文明的数字化载体。中国国家版本馆作为国家版本资源总库和国家版本数据中心,全面启动了网络数字版本入藏计划。12月29日上午,中国国家版本馆首批网络数字版本入藏仪式在深圳文博会现场举行,来自腾讯公司、阅文集团、腾讯音乐娱乐集团三家互联网企业的首批优秀网络数字版本,入藏了中国国家版本馆。

首批网络数字版本入藏中国国家版本馆

12月29日,正在深圳举行的第十八届文博会上,中国国家版本馆中央总馆携手西安、杭州、广州三家分馆首次集体亮相,展区面积500多平方米。中国国家版本馆入藏版本量近2400万余册/件,展品涵盖十大类版本类型,旨在打造国家版本典藏中心、展示中心、研究中心、交流中心,更好发挥以史鉴今、启迪后人的重要作用。图为中国国家版本馆展区和展出的文创产品。新华社记者毛思倩摄

数字版本入藏工作开启新阶段

“汇聚入藏有历史文化传承价值的数字版本资源,是国家版本馆履行国家版本资源总库和国家版本数据中心建设职能的体现。”中国国家版本馆副馆长王志庚表示。

据了解,腾讯公司、阅文集团、腾讯音乐娱乐集团作为首批原创网络数字版本入藏国家版本馆的支持企业,分别遴选推荐了旗下原创于互联网环境的典型作品与项目,覆盖网络文学、网络视频、网络游戏、数字文保、数字音乐等五大类、45项不同形态的网络数字版本,标志着中国国家版本馆数字版本入藏工作开启新阶段。

以首批入藏的网络数字版本为试点工作“样板”,中国国家版本馆将分步骤、分阶段完成数字版本收藏、索引、研究、展示、交流、应用全流程设计,起草并完善数字版本入藏工作制度、管理规范和相关标准,探索建立平稳有效的常态化工作机制,面向电子图书、数字报纸、数字期刊、数字音乐、网络文学、网络视频、网络动漫、网络游戏、网络应用等各类承载文化内容的数字版本,选取传承中华文明、彰显中国精神、展示中国形象的典型精品,全面开展入藏工作。

入选作品彰显数字时代文化新韵

此次入藏的45项网络数字版本均是我国近年来各文化领域的代表性作品,充分彰显了数字时代文化新韵与文化成果创造性转化的新特点。

据介绍,《王者荣耀》与《和平精英》成为首批入藏的两款网络游戏。游戏产业既是文化科技创新生态的受益者,也是文化科技创新生态的建设者。近年来,游戏产业不断推动与传统文化深度融合,持续与科技、文化成果“跨界联动”,让用户在游戏中感受到优秀中华传统文化的无穷魅力,从山脉河流、古代建筑、人物造型、服装服饰、生活道具、诗词歌赋等多个维度了解中华传统文化知识。

积极探索内容交互趣味性与社会价值普及性的结合,尝试运用游戏化手段传递积极向上的正向社会价值,也是入选产品的一大特征。

例如,《普通话小镇》是在教育部语言文字应用管理司的指导下制作的功能游戏,专门为普通话基础薄弱人群定制学习场景和内容;《星火筑梦人》是腾讯在共青团中央宣传部的指导下制作的多元内容合辑,采取数字化手段同步推出游戏、有声书、主题曲等多种类型的内容,生动再现了百年前中国热血青年觉醒奋起、星火燎原的“筑梦年代”。

在网络视频类型中,包括《扫黑风暴》《敦煌:生而传奇》《邻家诗话》《中国好故事》等在内的17部反映时代新风的优秀作品入藏,类型涵盖了电视剧作品、纪录片作品、综艺作品,以及动漫作品。而在网络文学类型中,则有由阅文集团提交的《复兴之路》《大国重工》《朝阳警事》等10部作品入藏。

在数字音乐类型中,腾讯音乐娱乐集团推荐的8首中国韵音乐入藏,包含京剧、昆曲、沪剧等多种传统曲艺风格,笛、琵琶、古筝等传统乐器演奏形式,以及诗、词、赋等传统文体风格。既描绘了江南、川蜀、闽南等区域的地方特色和人文精神,还结合多元音乐创作手法进行大胆创新,展现出中国音乐在新时代与时俱进的生命力。

首批网络数字版本入藏中国国家版本馆

12月29日,正在深圳举行的第十八届文博会上,中国国家版本馆中央总馆携手西安、杭州、广州三家分馆首次集体亮相,展区面积500多平方米。中国国家版本馆入藏版本量近2400万余册/件,展品涵盖十大类版本类型,旨在打造国家版本典藏中心、展示中心、研究中心、交流中心,更好发挥以史鉴今、启迪后人的重要作用。图为中国国家版本馆展区和展出的文创产品。新华社记者毛思倩摄

“数字档案”记录数字中国时代进程

首批入藏网络数字版本中,不仅有优秀的内容作品,也有与数字技术应用密切相关的重大文化事件和堪称经典文化项目的“数字档案”。

例如此次入藏的“数字长城”项目,借助腾讯自研的“程序化生成”、云游戏等多种游戏技术,首次通过扫描重建,数字化复刻了一段长约1公里的喜峰口长城,实现全球最大规模文化遗产毫米级、交互式数字还原,让用户在手机端就能欣赏3A级的视觉和互动效果。

在“中国传统器乐数字化保护计划”中,针对珍贵乐音、古乐谱因缺少系统记录而消逝的问题,建立围绕声、谱、器的中国传统器乐数字资源库。项目以专业的音频设计及算法能力,助力中国传统器乐的乐音、乐谱、乐器的数字化存储,并在音色采集保存、古乐谱研究等方面展开保护和科普工作。

天涯共此楼沉浸式文旅项目,则将游戏《天涯明月刀》与福建永定客家土楼结合,以“线上场景重塑+线下实地修缮”的方式,打造集电竞、民宿、文创、5G+4K云演艺及沉浸式体验和表演于一体的文旅新地标,以国风文化助力文旅产业高质量发展。

“国家版本馆将持续联合社会各方力量,共同探讨原创网络数字版本入藏的工作机制、流程与标准,优选入藏更多传承中华文明、彰显中国精神、展示中国形象的精品网络数字版本,从版本视角做好新时代中华文明的记录典藏。”中国国家版本馆党委书记、馆长刘成勇表示。

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