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一分钟快32023-01-31 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)

冬日广东台山厨师“各显神通” “臭肚鱼”出品“香喷喷”******

  中新网江门12月21日电 题:冬日广东台山厨师“各显神通” “臭肚鱼”出品“香喷喷”

  作者 李晓春 郭军

  近日,广东天气进入“急冻”模式,沿海地区海鲜市场多数是冰鲜海产品,而鲜活的“臭肚鱼”虽个头细小,但台山市茶楼饭馆的厨师却能“八仙过海,各显神通”,将其烹出系列“香喷喷”菜式,满足追求“鲜度”的食客的需求。

姜片蒸“泥猛”干 李晓春 摄姜片蒸“泥猛”干 李晓春 摄

  “臭肚鱼”,在广东常被称为“泥猛”,喜欢以海藻、海中浮游生物和附着物为食,体表呈黄绿或黄褐色,且密布白色及小黑斑,其无鳞肉厚、鲜嫩味美,脂肪含量低,蛋白质丰富,营养价值高,经常食用可增强免疫力,是一种老少皆宜的小海鱼。

近日,广东台山最低温度低至5摄氏度,却不妨碍当地人一早到市场寻鲜。 李晓春 摄近日,广东台山最低温度低至5摄氏度,却不妨碍当地人一早到市场寻鲜。 李晓春 摄

  从寻鲜到食鲜,广东沿海居民不仅以海为生,更与海共生。近年来,台山市沿海几个镇在发展远洋捕捞的同时积极发展海上养殖业,其中川岛镇的网箱养殖业已形成一定的规模。

椒盐“泥猛”,酥香可口的一道下酒菜 李晓春 摄椒盐“泥猛”,酥香可口的一道下酒菜 李晓春 摄

  “我这边网箱养的虽以石斑鱼为主,但附近海域的‘泥猛’轻松穿过网眼,经常到网箱内外觅食。”台山上川岛沙堤渔港一养殖户说,坐在网箱边上垂钓,很容易钓到泥猛、金鼓、黄脚立等小海鱼。

  用泥猛煮生滚汤,是台山乃至整个广东食肆中最常见的烹饪方法,煮出来的汤汁清澈偏白,且散发出鱼肉淡淡的鲜香。

用“泥猛”搭配其他小海鱼烹出的生焗杂鱼煲,上桌时香气扑鼻 李晓春 摄用“泥猛”搭配其他小海鱼烹出的生焗杂鱼煲,上桌时香气扑鼻 李晓春 摄

  “别看鱼池里那些泥猛个头细小,但做出的生滚汤却非常鲜甜。”台山赤溪镇铁船餐厅的负责人林伟杰介绍,该餐厅旺季每天超10公斤的泥猛基本沽清,他们为客人点菜时,多数会推荐选择泥猛冬瓜汤、泥猛豆腐汤等,还建议加点芫荽调味增香。

  平日喜欢喝点小酒的食客,对椒盐小海鱼情有独钟。在台山工作的河南人胡先生表示,台山沿海“椒盐泥猛”的做法地道,尤其是微辣、咸香、酥脆的口感,比较符合他的口味,是他特喜欢的一道海鲜下酒菜。

用“泥猛”搭配豆腐烹出的生滚汤,是广东食肆中常见的速成海鲜汤 李晓春 摄用“泥猛”搭配豆腐烹出的生滚汤,是广东食肆中常见的速成海鲜汤 李晓春 摄

  新鲜的食材容易激发厨师的烹饪潜能。“很多食客喜欢吃我们的生焗杂鱼煲,有喜欢选择黄脚立、黄花鱼、鲳鱼仔、火点等肉多刺少的小海鱼,也有喜欢捞些猪公鳄、泥猛、金鼓混在一起。”台山赤溪镇白宵围钓鱼农庄的厨师透露,他烹制的生焗杂鱼煲,多种小海鱼任意拼配,食客食过“舔舔脷”(粤语方言,很好吃之意)。

个头肥美的“泥猛” 李晓春 摄个头肥美的“泥猛” 李晓春 摄

  泥猛在广东茶楼饭馆中,应属难登大雅之堂的小众海鲜食材,常见于大排档、海鲜餐厅等,或烹汤,或煮粥,但在台山的星级酒楼也能找到它的身影。

  “我们只选用本地鲜活泥猛,放在鱼池里养着,客人可以直观看得到,鱼池旁的伙计会根据客人下单的情况,捞出称重后,直接送入厨房加工烹饪。”台山台城街道一家四星级酒楼的经理介绍,该酒楼大厅堂食近期主推盐水浸泥猛、豉汁蒸泥猛、陈皮蒸泥猛等菜式。

开边晒制的“泥猛”干 李晓春 摄开边晒制的“泥猛”干 李晓春 摄

  泥猛在台山还有另一种吃法,那就是姜片蒸泥猛干。在台山的海味市场,不时有去头或开边晒制的泥猛干销售,因鱼肉紧实、体无小刺、味道甘香而广受当地人青睐。

  “这批泥猛干每公斤100元(人民币)。买回去千万不要砍成小块,直接整条冲洗一下,放入盘中,切点薄姜片或姜丝放在鱼干上,淋上花生油(可加点生抽),即可上锅蒸。”近日,台山台城街道富城市场一海味店的老板娘招揽客人时叮嘱,蒸熟的泥猛干撕着吃,特别鲜香。

陈皮蒸“泥猛” 李晓春 摄陈皮蒸“泥猛” 李晓春 摄

  泥猛,很普通且毫不起眼,却早已融入到台山当地人的一日三餐,唇齿间留下的,只有类似家常的味道。食材自身,并无贵贱之分,能将平平无奇的食材“化腐朽为神奇”,方显匠心独具。(完)

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