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)
上海市虹口区嘉兴路街道——让社区服务更精细******
上海市虹口区嘉兴路街道——
让社区服务更精细(新时代新征程新伟业)
穿上西装、打好领带,86岁的陈可明(化名)显得精神了许多。
“一会儿要去驿站表演节目呀,开心吧!”凑到陈可明耳边,老伴李为梅大声说道。
锁好门,两位老人牵着手,缓步走向上海虹口区市民驿站嘉兴路街道第一分站。“距离很近,七八分钟就到。这里每天都有活动、有餐食,就像我们的‘第二个家’。”
通过合理布局市民驿站、长者照护之家、社区食堂、智慧健康小屋等,如今嘉兴路街道已形成15分钟社区养老服务圈,为老年人就近就便提供日托、助餐、助洁、助医等服务。
“2018年11月6日,习近平总书记在虹口区市民驿站嘉兴路街道第一分站考察时指出,党中央高度重视养老服务工作,要把政策落实到位,惠及更多老年人。”嘉兴路街道党工委书记刘俊说,“我们牢记总书记嘱托,将持续完善社区为老服务体系,让老年人安享幸福晚年。”
打造15分钟养老服务圈
上午9点,推开市民驿站二楼日间照料中心的门,歌声飘然而至。陈可明神情陶醉,正指挥几位老人排演。一旁,李为梅举着手机,为他们拍照留念。
去年,陈可明罹患阿尔茨海默病。儿女不在身边,李为梅一人照顾老伴。“得亏有这市民驿站,不然真熬不住。”李为梅说。得知市民驿站开设了日间照料中心,老两口几乎每天都来,“早上8点半来,下午4点离开,有护理员全程带着做手指操、表演节目,老陈还在合唱队里当起了指挥。”
老伴有人照护,李为梅也有了空闲时间,跟着几个老姐妹跳起了扇子舞。
在虹口区,市民驿站赢得了众多老年人点赞。“现在每个街道都至少建有3到4个市民驿站,为老年人提供日托、助餐、助洁、助医等服务。”虹口区养老服务发展中心主任王青介绍,各街道把最大的市民驿站作为枢纽式的“社区综合为老服务中心”,形成15分钟社区养老服务圈。
“现在我们街道有12个社区助餐点。不管从街道的哪个小区出发,10分钟内就能吃上热乎饭。”没法出门的时候,李为梅会申请上门送餐。
嘉兴路街道着力推进为老服务精细化。“以市民驿站嘉兴路街道第一分站为例,驿站的诊所增加了多个中医养生项目;日托所增加了热疗床、智慧养老设备。”刘俊说,“贯彻落实党的二十大报告提出的‘推动实现全体老年人享有基本养老服务’要求,我们将优化服务供给,分类提供养老保障、生活照料、康复照护、社会救助等适宜服务。”
探索“管家式”养老服务
之前,80岁的罗阿婆家里用的是砖砌的浴缸。随着年龄增长,洗澡越来越费劲,特别担心摔着碰着。
利用嘉兴路街道开展适老化改造契机,与罗阿婆结对的养老顾问潘海峰帮老人递交了浴室改造申请,拿到3000元补贴,并全程代办相关手续。之后,施工队进场施工,一周多时间就改造完毕。
在虹口区,像潘海峰这样的养老顾问已有474名。虹口区进一步打造“管家式”养老服务,制定服务清单。
“我们在市民驿站、居委会设置养老顾问点,对街道的高龄、独居、失能老人开展排查摸底,组织282名志愿者、网格员与养老顾问一起逐户上门问需,并与上千位有需求的老人结对。”刘俊介绍。
29岁的潘海峰是嘉兴路街道飘鹰居委会的老龄事业专职干事,自兼任养老顾问以来,共与54位老人结对。说起养老顾问为老服务的事,他如数家珍:飘鹰花苑小区中心处新改建了花园、增加了健身器材;一些居民楼入口新建了无障碍坡道……
虹口区还积极推动养老顾问点从市民驿站向居民区延伸,并充分发挥社区志愿者和社会组织作用,为符合条件的老人提供助餐、助浴、陪医就诊等一对一上门服务。
“党的二十大报告提出‘采取更多惠民生、暖民心举措,着力解决好人民群众急难愁盼问题’。”虹口区副区长章维表示,将采取更多措施持续提升广大老年人的获得感、幸福感、安全感。
健全关爱服务体系
下午,72岁的周平峰在市民驿站旁的和平公园内快走2公里。一圈下来,他直奔公园西侧的室外智能体测仪,根据提示音熟练操作。不一会儿,身高体重、体成分、静态心率等指标已测出。
前不久,一些老年人向嘉兴路街道办事处反映:“在公园里锻炼完,能不能有个仪器检测一下身体情况?”一套多功能室外智能体测仪定价10多万元,还要协调公园提供安装空间,单凭嘉兴路街道的力量,解决难度大。
嘉兴路街道着力推进党群服务阵地融合发展,统筹协调驻区单位、“两新”组织、志愿者等力量和资源,共同为辖区群众解难题。最终,区绿化市容局、区体育局、街道办事处等单位党组织共同发力,促成室外智能体测仪落户和平公园,并由志愿者队伍负责日常维护。
开展互助养老,是嘉兴路街道健全老年人关爱服务体系的又一举措。
嘉兴路街道推出“老伙伴计划”,由228位低龄健康老人结对上千位有需求的老人,通过上门探访、情感支持和参与社区活动等形式开展互助服务。
市民孙东娣与5位高龄老人结对,每天都要挨家挨户走一趟,帮着做些力所能及的事。
“党的二十大报告提出‘建设人人有责、人人尽责、人人享有的社会治理共同体’。我是有52年党龄的老党员,也要出一份力。”孙东娣说,现在提供互助服务,等自己高龄时也能享受这种服务,“我觉得这也体现了人人有责、人人尽责、人人享有。”(人民日报 记者 刘士安 方 敏)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)