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168彩票2023-01-31 16:05

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)

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古老夏布,织就新锦绣(护文化遗产 彰时代新义)******

    支持传习授徒,加快非遗产品走向市场,江西宜春袁州区——

    古老夏布,织就新锦绣(护文化遗产 彰时代新义)

    本报记者 朱磊 王丹

    核心阅读

    夏布,是以苎麻为原料手工纺织而成的麻布,织造技艺历史悠久。为了推动非遗的传承创新,江西宜春袁州区鼓励设立非遗研究基地,支持传承人传习授徒,加快工艺产品推向市场,进一步提升传承人技能艺能。如今,古老夏布变身版画、灯具、帆布袋等,为更多人所知,也日益赋彩生活。

    走进江西省宜春市袁州区隐逸轩工作坊,只见一只花纹繁复、色泽玲珑的花瓶立在桌上。看去像是瓷器,拿在手中掂量却质地轻薄。“这个瓶子啊,是‘布’做的。”工作坊负责人王春根笑着卖起关子。

    在袁州区,活跃着一群和王春根一样守护古老夏布的人,他们有的致力于钻研非遗技艺,培养年轻传承者;有的坚持寻找非遗与市场的结合点;还有的聚拢懂得夏布织造的人,带动乡村振兴。

    袁州区也努力为这群人提供更大的舞台:探索建立代表性传承人认定和退出机制、考核奖惩激励制度。鼓励设立传承人工作室、非遗研究基地,支持非遗代表性传承人开展教学研究、传习授徒,加快工艺产品推向市场,进一步提升传承人技能艺能。

    钻研技艺,匠心守护古老非遗

    夏布,是以苎麻为原料手工纺织而成的麻布。早在周代,中国就已用自然发酵方法加工麻料。唐宋以来,宜春以生产优质苎麻著称,袁州夏布历史悠久。

    “苎麻纤维是中空的,它吸湿排汗、抗菌防臭,特别适合夏天使用。”出生于宜春万载县的王春根说,“我是从小睡着夏布帐子、穿夏布衣裳长大。”

    大学毕业后,王春根偶然察觉到古老夏布的困局。“2008年,被评为国家级非遗的夏布织造技艺在广场上现场展演,我自豪地和周围人介绍家乡的宝贝,大家却都不太了解。”那两年,每逢春节回乡,王春根就去问村里的老人,夏布如何了?在得知夏布因缺乏创新、市场不畅导致生产后继无人、千年技艺濒临失传后,王春根坐不住了。

    王春根尝试将夏布加工成折扇、做成衣服,但市场接受程度都不理想。他从博物馆里一块东周时期的苎麻印花布中得到启发:夏布上能否进行版画创作?

    “如果能结合我们宜春本地的夏布,使用丝网创作的方式将民俗画搬到夏布上,肯定会有不一样的效果。”王春根与宜春籍书画艺术家任静一拍即合,宜春夏布版画就此诞生。

    2011年,王春根牵头成立了夏布印花质量控制小组,在不到半年的时间里,先后试制了500多个印版,印坏了1万多片夏布,终于掌握现代丝网分色制版技术,解决了使用丝网版画技艺对夏布进行图案处理这一规模化生产难题。在夏布上进行创作,结合电脑技术可以做到标准化分色、调色,从而实现标准化量产。新创造出的版画图案,还可以印制到夏布制成的帆布包袋、帐子、茶席等装饰、实用物品中。

    创新设计,夏布走进日常生活

    穿针、引线、搓捻、编织……上下翻飞,一只由夏布制作的蝴蝶就出现在李凤娟手下。90后李凤娟是宜春职业技术学院的毕业生,也是王春根的得意门生之一,如今她正努力让这项古老非遗为更多人所看见。

    在袁州区,非遗进社区、非遗进校园等常态化活动,推动了夏布制作、版画、脱胎漆器等传统美术、传统技艺及其他传统工艺融入生活。在此推动下,夏布的传承与创新都取得了不错的效果。2016年,王春根与宜春职业技术学院合作创建了宜职众创空间,自己也成为学院在校外的“双创”导师,带动学生创新创业项目80多个,参与创业人数900多人。任静开办了宜春夏布画非遗传习所,传授夏布画核心技艺,并在中小学课堂授课,先后培养夏布画学生300多人。

    “2016年,大二的我加入众创空间下设的非遗社团,为基地提供夏布画作。”李凤娟学习美术设计出身,一次偶然的机会,她在老师的指导下做了一盏手工灯。正是那一盏灯,激发了她的创业灵感。结合自己在社团创作夏布画的经历,李凤娟设计出自己的作品——夏布灯。

    不同的纺织手法,能产出不同的夏布。有粗质麻条,亦有柔软细腻。配以不同的染印工艺,夏布可有千万变化,不同组合之下,更能做成各类造型别致的装饰物。夏布灯的概念和系列作品大受欢迎,2019年,由李凤娟领衔的“素手工坊”项目获得第五届江西省“互联网+”大学生创新创业大赛铜奖。

    2018年,李凤娟从学校毕业,工坊也越开越大。从工作室到研学基地,从夏布饰品、夏布灯、夏布枕到帆布袋,夏布衍生出众多可能性。尤其是体验夏布制作的研学课程,自今年8月研学基地开业以来,已经吸引了数千名孩子参与。

    “想让夏布流传下去,还是要让更多人接触,要归于生活。”李凤娟说。如今,她正在酝酿自己的新作品:丝瓜络和夏布相结合的灯具。把晒干的瓠子慢慢剥掉外皮,留下纹络,再将夏布与之拼接,由此作为灯具外壳。在工作室,已经有几盏成品灯,一抹柔光散开,照出了夏布的千变万化。

    发展产业,带动乡亲就业增收

    在袁州区洪塘镇袁桂香的家里,靠墙一侧机器嘎吱作响,屋内悬挂着几段织成的夏布,袁桂香脚下不停,一手控制织布机,一手操作梭子,只见梭子在纱线上快速移动,一块夏布就这样在经纬纵横中织就。

    今年71岁的袁桂香曾是贫困户。2019年开始,有着夏布织造手艺的袁桂香,进入钟福才担任厂长的洪塘镇诚信夏布厂务工,每天收入近百元。

    近年来,为了解决苎麻原材料不足等问题,王春根积极推动工坊和过去生产夏布的乡镇展开合作。在钟福才的夏布厂,夏布生产均采用全手工制作工艺,他也是袁州区夏布制作技艺代表性传承人。

    如今,通过采取“公司+工坊+农户”的方式,王春根在万载县、袁州区及宜阳新区等地设立苎麻制品专业合作社和苎麻制品厂,形成了差异化的宜春苎麻非遗产品线。这些工坊吸纳300多人参与到苎麻种植、麻料加工、夏布织造、苎麻纸捞制等传统手工技艺中来,带动了乡亲们就业增收。

    夏布产业的发展,让王春根对于苎麻创意产业有了更多的思考和信心。

    王春根成立了“复活”苎麻纸古法工艺的团队,反复试验研究,最终于2014年“复活”失传的苎麻纸古法工艺。2015年“一种苎麻纸的制作方法”获得国家发明专利证书。2016年12月,“万载苎麻纸手工制作技艺”被列入江西省第五批省级非物质文化遗产代表性项目名录。

    复活古法的同时,王春根也开发新产品。截至目前,他共孵化出20多个宜春苎麻非遗IP,研发生产的夏布苎麻制品近100个系列,单品数量达1600多个。“苎麻易种易管理,年年都会重新生发,一年可收获三四次麻皮。”王春根说,“希望通过传承、创新、创业,推动大众参与,推动产业发展。”他最大的心愿就是让夏布苎麻产业“活”起来,“匠从八方来,麻品天下走。”

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