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）

“数”造新动能，数字经济澎湃浙江******

　　【乌镇实践】

　　光明日报见习记者 刘习 光明日报记者 王美莹

　　小桥流水，静谧从容；水墨江南，细腻温柔。在这收获的季节，乌镇和互联网的“约会”也步入第九个年头。八年来，数字经济的引擎动能，深深改变着这个江南小镇，进而影响着整个浙江。

　　“乌镇之光”超算中心收获了3600多个用户的青睐，承接了多个国家级科研项目。与之对应，集聚103名到访院士、54名进家院士的乌镇院士之家是软实力保障。强大的人才队伍加速推动技术成果从“实验室”向“车间”转化，是技术和生产革新背后的“最强智库”。

　　上届世界互联网大会与桐乡崇福镇签约的清焓科技，在乌镇院士之家的帮助下成为国内首条具备年产能100万平方米的新型采暖建材示范生产线。公司董事长王昕感慨不已：“院士之家给我提供了一个很好的平台。”

　　八年来，乌镇的数字经济企业数从最初的12家增至如今超过1000家。2022年上半年，乌镇数字经济核心产业完成投资额15.9亿元，同比增长27.2%，成为经济增长和高质量发展的助推器。

　　以乌镇为原点，互联网的涟漪不断荡漾开去，深深浸润着浙江大地。

　　在数字经济与实体经济的深度融合的浪潮中，浙江的企业在不断地变化迭代。地处浙江台州的双环传动新能源汽车零部件工厂，刚刚晋级“未来工厂”。在双环传动车间内，处处可闻机器轰鸣，却鲜见工人。

　　“未来工厂里，一个大学生带着一群机器人工作。”双环传动项目经理林菊华说。从前，每条生产线需配备12名工人，现在仅需3至5人。同时，借助VR眼镜，可以在双环传动数字驾驶舱“虚拟工厂”看到整条运转产线，管理人员可以实时了解情况，实现远程操控。

　　从最初的机器换人，到之后的车间智能化改造，再到如今的进阶版未来工厂，数字化加持的制造业在浙江释放出新的生机。日前，浙江全省未来工厂总数升至41家，涵盖信息通信技术、汽车、家居、纺织等行业。

　　数字化不仅带来生产效率的提升，也渗透到居民生活更多方面，使人们得以共享数字经济发展所带来的红利。在淳安县下姜村，70岁以上老人有105人，其中独居的有15人。国网杭州供电公司用“电力关爱码”为关照独居老人交出了“数智答卷”，应用上自动生成的红、黄、绿三色码可以及时研判并预警突发情况。

　　“以往我们对独居老人的日常监护，只能一户户敲门，现在‘电力关爱码’接入了‘浙政钉’平台，当出现红、黄码时，异常信息会以钉消息通知到乡镇管理员、村社网格员和电力志愿者，通过定位系统，我们三方工作人员可及时赶到现场处理异常情况。”下姜村网格员姜祖见说。

　　“全国很多乡村都存在巨大的数字赋能空间。浙江省淳安县下姜村在这方面作出了有益探索，使乡村发生了一系列意义深远的变化。”新时代文化旅游研究院院长吴若山说。

　　今天，5G已揭开面纱，连同AR、VR等新技术一起嵌入“寻常”的生产生活场景，居民生活，智能汽车、智能计算、智能传感和工业互联网“三智一网”产业蓬勃发展。

　　世界互联网大会迸发的数字之力从乌镇出发，激活经济社会发展的新动能。借力数字经济，浙江打通了新时代发展的“任督二脉”。九年来，一张张承载着数字经济发展的蓝图覆盖了整个浙江，为推进数字中国建设提供了区域样本。

　　一个数字文明的智造新时代在浙江悄然开启。在这里，新旧交替；在这里，万象更新！

　　《光明日报》（ 2022年11月08日 10版）