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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）

青岛农业大学：发挥人才优势，服务乡村振兴******

　　近日，在青岛绿沃川农业科技有限公司种植大棚内，一排排整齐的草莓长势旺盛，红彤彤的果实点缀于绿叶之间。“得益于青岛农业大学姜卓俊教授研发的草莓超早熟栽培技术，我们的草莓上市早、品质好，回头客很多，供不应求。”青岛绿沃川农业科技有限公司总经理李坤均说。

　　青岛农业大学姜卓俊教授研发的草莓超早熟栽培技术获得青岛农业企业的一致好评。作为一所“农字号”大学，青岛农业大学充分发挥智力和人才优势，坚持人才下沉、科技下乡，将创新成果送到田间地头，以科技服务助推现代农业发展。

　　科技小院加速农业科技落地

　　近日，在位于青岛莱西市店埠镇的胡萝卜科技小院的试验田里，科技小院“院长”赵颖和同学们忙得热火朝天：运肥、称重、撒肥……试验田里呈现出一片繁忙景象。

　　赵颖是青岛农业大学资源与环境学院一名研二学生。去年研究生一入学，她就跟着导师在胡萝卜科技小院里开展研究，致力于胡萝卜产量和品质的提升。“在科技小院里作研究，让我对课题的理解更深入了。在这里，我们一边学习，一边指导农户科学种田，帮助乡亲们解决农业生产中的难题，每天都过得很充实。”赵颖说。

　　赵颖的导师陈延玲是中国农业大学张福锁院士以科技小院模式培养出来的第一批研究生。博士毕业后，陈延玲回到本科母校青岛农业大学任职，也将科技小院模式带了回来。2019年7月，在陈延玲的推动下，胡萝卜科技小院在青岛莱西市店埠镇建成，入住小院的青岛农业大学师生针对胡萝卜生产开展科学研究，探索技术服务模式。

　　除了日常科研和实验工作，科技小院的另一项重要工作就是针对农户需求进行不同形式的技术普及。“我们通过田间党校、夜间培训等形式，对生产过程中痛点、难点进行技术培训。对于没有时间参加线下培训的农户，我们会通过短视频、科普传单等形式，把技术送到他们手上，提升农民科学素质、把当地的农民培养成‘土专家’。”陈延玲说。

　　近年来，青岛农业大学不断开拓科技小院助农新阵地，派出师生团队驻扎农业生产一线，推广科技服务“小院模式”。青岛农业大学陆续建成了胶州大白菜科技小院、莱西玉米科技小院等，并承担了乐陵小麦玉米科技小院等相关工作。

　　青岛农业大学每个科技小院都有专攻的特色农产品项目，因地制宜开展技术示范和指导，服务农民需求，打通了农业技术推广应用的“最后一公里”。

　　目前，青岛农业大学科技小院引进及创新作物高产高效技术20余项，实现作物平均增产12.8％，增效33.4％，增收20.4％。

　　科技特派员为乡村振兴赋能添智

　　日前，青岛莱西市沽河街道北张家寨子村农户张许山告诉科技日报记者，由于种植的“阳光玫瑰”葡萄卖出了好价钱，2022年他们一家的收入达到60多万元。“多亏了青岛农业大学的‘葡萄专家’传经送宝，我们的腰包越来越鼓了！”张许山说。

　　张许山提到的“葡萄专家”，正是青岛农业大学的科技特派员。去年底，由青岛农业大学理学与信息科学学院副院长韩仲志担任团长，山东省科技特派员创新创业共同体青岛葡萄产业服务团成立，为葡萄种植提供科技指导服务。

　　“专家们经常到葡萄园来，从选种、育苗到结果、采摘，给予我们手把手的指导。”张许山说，在广大果农的心里，青岛农业大学的专家就是大伙儿种植葡萄的“主心骨”，是致富路上的“贴心人”。

　　这是青岛农业大学科技特派员队伍助力乡村振兴的一个缩影。自国家推行科技特派员制度以来，青岛农业大学建立起具有较高专业知识背景和丰富实践经验的科技特派员队伍。科技特派员们把促进农业增效、农民增收作为工作重点，深入田间地头，为农户送去科技指导和服务。

　　“学校科技特派员总人数已超过600名，服务区域覆盖山东省全域，辐射至广西、贵州、云南、四川、青海、重庆、内蒙古和甘肃等地。”青岛农业大学校长刘新民介绍，2022年，青岛农业大学实施了科技特派员大会战行动计划，组建了20支科技特派员团队，由“单兵作战”向高水平的“团队作战”转变，由“服务农户技术”向“服务产业需求”转变。

　　“学校将继续发挥人才、科研优势，以科技小院、科技特派员工作为抓手，进一步打通实验室到田间地头的创新链条，促进成果转化，服务地方产业发展。”刘新民说。(记者王健高 实习记者 宋迎迎 通讯员 刘 琨)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）