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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）

广东春运的“摩托大军”去哪儿了？高铁一开就锐减近20万人******

　　“摩托大军”去哪儿了

　　对于常年关注广东地区春运的人而言，“摩托大军”不是个陌生的词语。但是，今年春运期间，在广东佛山、肇庆等往年“摩托大军”的必经之路上，浓烟滚滚、轰鸣震天的摩托车长队已然消失。

　　这些思乡心切、甘冒风雪的归家人，去了哪里？

　　在没有高铁的春运年代，运力紧张是广东珠三角及周边地区的常态。因为春节火车一票难求，相当一部分广西籍外来务工人员，只得选择结伴骑摩托车返乡。相同的时间、相同的路线，让他们会聚成了一支浩浩荡荡的“摩托大军”。

　　2012年春运，“摩托大军”开始兴起。当年“摩托大军”总数超过30万人。为确保“摩托大军”的安全，当地党委政府甚至动用了警车为他们开路。2014年春运，“摩托大军”达到鼎盛，一度逼近60万人。广东肇庆等地每天安排1000多名工作人员，为其提供引导、救助、餐饮等志愿服务。但即便全力保障，交通堵塞和交通事故也总是与“摩托大军”如影随形。

　　2014年年底，贵广、南广高铁开通，情况发生了变化。当年春运，贵广、南广高铁每天运力可达3万人。高铁一开，当年“摩托大军”就锐减了近20万人。

　　作为曾经“摩托大军”中的一员，在广州务工的王慧珍给记者算了一笔账：如果坐汽车回广西宾阳老家，票价200多元，要10个小时才能到家；骑摩托车回家，成本虽然只有坐汽车的一半，但要十四五个小时才能到家，既辛苦又不安全；而广州至南宁的高铁票价是169元，4个小时就能到家。选择一目了然。

　　记者从广铁集团了解到，今年春运，南广、贵广高铁的运力创历史新高，每天可运9万多人。从2015年春运开始，广铁集团还联合广东、广西两地党委政府和爱心企业，开行了“摩托大军”高铁返乡专列，希望引导人们选择更加安全便捷的方式返乡过年。

　　在深圳某电子厂工作的周光荣是一名退伍军人，摩托车曾是他过年回家的主力工具。“以前，我们桂林在一个厂打工的老乡，基本上都是骑车回家。今年，老乡们都劝我不要骑车了，太危险。我现在每个月工资5000多元，没什么想不通的。回家路上当然安全第一。”坐在D2904次高铁上，周光荣笑着说。

　　对于那些依旧选择了摩托车回乡的人们而言，虽然人数越来越少，但一路上享受到的服务一如往常。春节前某一天，在佛山一高速路口的加油站旁，几名骑摩托车返乡人员边聊天，边等候免费加油。加油站工作人员告诉记者，这项由中石化和共青团广东省委联合发起的“情暖驿站 满爱回家”爱心公益活动，今年还在照常进行，只是前来加油的人越来越少了。

　　满载着613名在粤务工人员的列车，缓缓驶出站台。透过车窗，可以看到一位乘客正出神地望着窗外，似乎并不吝于拿出点时间，来享受踏上归途后的片刻惬意。

　　(本报记者 吴春燕 王忠耀 本报通讯员 曾勇)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）