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)
“唐诗西韵”回响大洋彼岸,中华之声架中美沟通之桥!******
中新网北京1月11日电(刘越)新年伊始,大洋彼岸的北美观众就收到了一份别致的东方礼物。当地时间6日、7日晚,中国文化和旅游部2023“欢乐春节”大型文化交流活动以《唐诗的回响:iSING! Suzhou和费城交响乐团中国新年音乐会》在费城基默演艺中心与纽约林肯中心的精彩上演拉开了序幕,给广大乐迷带来了一场跨越古今、融汇中西的视听盛宴。
演出由文化和旅游部所属中国对外文化交流协会、中国驻纽约总领馆、中国常驻联合国代表团、中国银行、江苏省文化和旅游厅、苏州市人民政府共同支持,第77届联合国大会主席克勒希、费城市长肯尼、法国等10多个国家常驻联合国代表、费城交响乐团总裁马思艺、中国常驻联合国代表张军大使、中国驻纽约总领事黄屏和各界人士先后观看了演出。
当地时间1月7日晚,2023“欢乐春节”《唐诗的回响:iSING! Suzhou和费城交响乐团中国新年音乐会》在纽约林肯中心爱丽丝·杜莉音乐厅上演,现场观众享受了一场跨越古今、融汇中西的视听盛宴。图为在音乐会前举行的“苏州日”主题活动上,第77届联大主席克勒希(左三)、费城交响乐团总裁兼首席执行官马蒂亚斯·塔尔诺波利斯基( Matías Tarnopolsky)(右三)、中国常驻联合国代表张军(左二)、苏州市委常委、宣传部部长金洁(右二)、中国驻纽约总领事黄屏(右一)、中国驻纽约总领馆文化参赞陈春梅(左一)合影。 中新社记者 廖攀 摄从唐诗到民歌
中华之声响彻大洋彼岸
恰逢寒冬时节,主创团队以一首《春节序曲》作为“唐诗的回响”系列音乐会开场曲目,可谓是独辟蹊径。刻在中国人记忆里的悠扬乐曲仿佛春风拂面,在凛冬给观众带来了融融暖意。
随后,由中国澳门指挥家廖国敏执棒,来自中国、美国、意大利等10个国家的15位国际青年歌唱家在费城交响乐团的伴奏声中,共同演绎了《静夜思》《将进酒》《枫桥夜泊》《黄鹤楼》《赋得古原草送别》等一首首让人耳熟能详的经典唐诗。
当地时间1月7日晚,2023“欢乐春节”《唐诗的回响:iSING! Suzhou和费城交响乐团中国新年音乐会》在纽约林肯中心爱丽丝·杜莉音乐厅上演,现场观众享受了一场跨越古今、融汇中西的视听盛宴。 中新社记者 廖攀 摄“君不见黄河之水天上来”“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”“千山鸟飞绝,万径人踪灭”“黄鹤一去不复返,白云千载空悠悠”……主创团队将流传千年的古诗谱成交响乐,以西曲激发唐诗的强大底蕴,让李白、杜甫、白居易等传世大家的诗篇跨越千年,飘洋过海。
有趣的是,当15首曲目结束后,艺术家们还献上了《从茉莉花到图兰朵》《康定情歌》等返场曲。“好一朵美丽的茉莉花”“跑马溜溜的山上,一朵溜溜的云哟”,柔和优美的江南小调、热辣高昂的四川民歌与含蓄隽永的唐诗相映成趣,以艺术为媒,向世界生动地诠释了中国故事。
促进民心相通
文化交流架起沟通桥梁
在音乐会前举行的“苏州日”主题活动上,中国常驻联合国代表张军发表致辞。他认为“唐诗的回响”音乐会以全新的方式演绎中国唐诗的名篇佳作,是古典与现代艺术的碰撞,东方与西方文明的互动,“唐诗蕴含着中国人对人类命运和生命价值的思考,其中富含的精神力量能够跨越时空,超越国度,唤发心灵的共鸣。”在早前召开的2023“欢乐春节”专场发布会上,文化和旅游部国际交流与合作局负责人也表示,希望通过“欢乐春节”活动的举办,促进全球文明交流互鉴。
诚然,文化无国界,正如别具一格的“唐诗西韵”同样俘获了不少乐迷的心。一位叫做布兰登的观众坦言,自己很喜欢中国诗歌的意境,“诗与歌剧的结合是一种非常有趣的探索,希望未来能看到更多来自中国的文化作品。”
当地时间1月7日晚,2023“欢乐春节”《唐诗的回响:iSING! Suzhou和费城交响乐团中国新年音乐会》在纽约林肯中心爱丽丝·杜莉音乐厅上演,现场观众享受了一场跨越古今、融汇中西的视听盛宴。 中新社记者 廖攀 摄另一位观众维罗妮卡则为了二刷这场音乐盛宴,连夜从费城奔赴纽约:“我前一天刚在费城看了‘唐诗的回响’首演,特别喜欢《枫桥夜泊》曲目的评弹清唱部分。评弹在美国很难看到,对于喜欢中国文化的人来说,这种演出非常难得。为了再看一次,我觉得赶来纽约是值得的。”
对于音乐所折射出的文化认同,第77届联大主席克勒希表示,这次活动延续了中美开展学术与文化交流的传统,体现了不同文化群体之间架起沟通桥梁的意义。“让我们铭记中国唐代诗人张九龄的诗句‘相知无远近,万里尚为邻’,秉持相互理解的原则,向着正确方向采取务实行动,使世界各国人民之间的联系更加紧密。”
音乐跨越国界
费城交响乐团奏响中美友谊之歌
中美两国元首在巴厘岛会晤时同意,中美人文交流十分重要,鼓励扩大两国各领域人员交往。本次“唐诗的回响”音乐会由中国苏州文化艺术中心、美国费城交响乐团和美国亚裔表演艺术中心合作举办。其中,费城交响乐团是中国人民的老朋友。
1973年,费城交响乐团赴华巡演,成为新中国成立后首个访华的美国交响乐团,为两国文化交流搭建了重要的桥梁。在过去半个世纪里,费城交响乐团曾造访中国12次,是美国各大乐团中来访中国次数最多的乐团。作为享誉世界的艺术团体,费城交响乐团选择将音乐会作为纪念访华50周年的首场活动,以动人的乐章呈现优雅的东方美学,体现了其与中国非比寻常的深厚友谊。
当地时间1月7日晚,2023“欢乐春节”《唐诗的回响:iSING! Suzhou和费城交响乐团中国新年音乐会》在纽约林肯中心爱丽丝·杜莉音乐厅上演,现场观众享受了一场跨越古今、融汇中西的视听盛宴。 中新社记者 廖攀 摄费城交响乐团总裁兼首席执行官马思艺在采访中强调,费城交响乐团十分乐于参与到这场音乐会中,“很高兴能够通过美妙的音乐表演来庆祝兔年的开始,一千多年前的唐诗让人感动。1973年,费城交响乐团第一次访问中国。值此50周年,我想说,费城交响乐团与许多中国艺术家有着深厚的友谊,我们期待再回中国演出。”
对此,中国驻纽约总领事黄屏表示赞赏,“费交1973年访华巡演,成为新中国成立后首个访华的西方交响乐团。过去半个世纪里,费交共访问中国12次,为增进两国人民的相互理解和友谊做出了积极贡献。希望费交以音乐为桥,继续发挥友好文化使者的作用。”
中国外交部发言人华春莹也在社交媒体上转发了黄屏对“唐诗的回响”的祝贺。她认为,费城交响乐团与中国几十年的交流和合作卓有成效,期待更多这样跨越时空、语言等因素的交流。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |