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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）

日本紧绑美国“战车”图谋为己松绑（观象台）******

　　1月中旬，日美首脑会谈将在华盛顿举行。这将是岸田文雄就任日本首相后，首次在白宫与美国总统拜登会谈。日媒预计，岸田文雄将就日本《国家安全保障战略》《国家防卫战略》《防卫力量整备计划》等3份安保文件的修订及大幅增加防卫费向美方进行说明，进一步深化日美同盟关系。这一举动的目的不言自明，那就是将日本进一步绑上美国“战车”，并为复活日本“军事大国梦”做更多铺垫。

　　2022年12月，日本政府内阁会议通过新版《国家安全保障战略》等3份安保文件，明确写入将打造“反击能力（攻击敌方基地能力）”，并计划在2026年度部署美制“战斧”远程巡航导弹。同时，文件提出将2023年起的5年防卫费总额增加约43万亿日元，是现行5年（2019年至2023年）防卫费总额的1.6倍。日本还计划到2027年，将防卫费及相关预算占日本国内生产总值（GDP）的比例由现在的约1%提高至2%左右。

　　根据修订后的文件，日本将实际上放弃战后奉行的“专守防卫”原则，并将突破诸多战后禁忌，如进一步放宽“防卫装备转移三原则”扩大武器对外出口、深化军民一体化等。这立刻引起国际社会对日本重蹈覆辙走军事大国路线的深重担忧。如日本反战和平组织“和平构想建言会议”发表声明所言，3份文件将使日本再次成为能发动战争的国家，是极其危险之举。

　　然而，面对国内外一片反对之声，日本政府非但没有悬崖勒马，反而在歧途上一路狂奔，宣称这是日美同盟的新开始，将进一步加强与美国的军事协作。修订后的安保文件多处写明日美防卫合作相关内容，如发动反击能力时，“日美将合作应对”；在美国等关系密切的他国遭攻击、导致日本存亡受到威胁的“存亡危机事态”时，不排除行使反击能力的可能性。此外，岸田文雄访美期间还将与拜登总统讨论加强日美防务合作，并提出修改《日美防卫合作指针》，该文件规定了自卫队与美军的职责分工。

　　对于种种通过“武装自己”来示好美国的举动，岸田文雄政府明面上的理由是担忧出现突发事态时“遭美国抛弃”，因此以宣称增强防卫力的方式来得到美国更多帮助，真实目的却是一步步打破和平宪法限制，倚美自强、扩军备战。

　　对于日本的“投怀送抱”，美国乐见其成。美国白宫、国务院与五角大楼相继发表声明，欢迎日本政府公布的3份安保文件。但在日本国内，安保文件修订后，岸田文雄内阁支持率创下新低，仅为25%。明眼人都非常清楚，安保政策调整后，对美国地区战略而言，日本的作用将从过去的后方支持防御，即所谓“盾”，逐步发展成兼具“矛”的功用。这意味着，未来日本将进一步被纳入美国战略轨道，日美在地区内联手滋事的可能性不断增加。这无疑给日本周边国家乃至国际社会带来严重安全隐患。有日本学者犀利指出，3份安保文件意味着日本防卫政策大转折，是一种“新军国主义”。

　　历史上，日本曾步入军国主义歧途，犯下侵略扩张和反人类罪行，给亚洲和世界带来深重灾难。日本把自己紧绑上美国“战车”，不断谋求进攻能力，试图冲破和平宪法约束，是对世界和平的重大威胁。（严瑜）

　　《 人民日报海外版 》（ 2023年01月07日 第 06 版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）