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宝利彩票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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以全国统一大市场促进产需有机衔接******

  作者:崔琳

  完善的市场体系可以推动资源配置实现效益最大化和效率最优化,高效的流通体系能够在更大范围更深程度把生产和消费有机联系起来。《扩大内需战略规划纲要(2022—2035年)》将“健全现代市场和流通体系,促进产需有机衔接”作为深入实施扩大内需战略的重点任务。

  建设全国统一大市场,打通制约产需衔接的制度梗阻。市场是当今世界最稀缺的资源,我国拥有包含14亿多人口的超大规模市场和联合国产业分类中的全部工业门类,国民经济的产需两端都蕴含着巨大的发展潜力。在此基础上,能否有效开发市场需求、持续改善供给质量,形成需求牵引供给、供给创造需求的更高水平动态平衡,关系到国民经济循环的健康与畅通。当前,国民经济在生产、分配、流通、消费等环节仍存在堵点、断点,制约要素市场化配置的制度性阻碍依然存在,垄断经营、准入限制、地方保护与行政壁垒等妨碍公平竞争的因素尚未消除。解决以上问题的关键一招就是建设全国统一大市场,通过理顺地方竞争关系、明晰政府与市场边界,构筑起支撑市场高效运转的制度地基,以统一的市场基础制度规则、统一的要素商品和服务市场、统一的市场监管标准与高水平的现代物流体系,破除封闭小市场、地方小循环,打通制约供给质量提升与需求优化升级的制度梗阻,形成供需互促、产销并进、畅通高效的国内大循环,持续释放内需潜力,加快构建新发展格局。建设全国统一大市场应以实现产需高水平动态平衡为目标,坚持问题导向和系统思维,从供给侧和需求端同时发力,全方位激发内需活力,既应着眼于消除阻碍生产者科学决策、有效生产的制度性壁垒,提升供给效率与质量,又应着力降低交易成本,发挥市场的规模效应和集聚效应,满足并扩大市场需求,在供求两端不断改善的过程中促进产需的高水平衔接。

  现阶段,以全国统一大市场促进产需有机衔接需要把握以下三个政策要点。

  一是深化要素市场化配置改革,促进资源有效配置。要素市场是现阶段制约我国高标准市场体系建设的主要短板,突出表现为城乡统一的建设用地市场仍不完善,劳动力在城乡、区域和单位之间仍然存在流动障碍,多层次资本市场体系有待建立,科研主体与市场主体存在分割,要素数据的确权与收益规则尚未明确等。为此,应着力消除制约生产要素自由流动的体制机制障碍,推动劳动力、土地、知识、技术、数据等要素资源的市场化配置改革,使要素价格真实反映市场供求与资源稀缺程度,提高资源配置效率。

  二是锚定高水平社会主义市场经济体制目标,加快建设公平统一、竞争有序的大市场。我国经济体制改革的目标是建立更加系统完备、更加成熟定型的高水平社会主义市场经济体制,为此必须首要回答建设什么样的市场、怎样建设市场这一关键问题,而公平统一、竞争有序的全国大市场就是构建高水平社会主义市场经济体制最重要的客观基础。市场秩序公平有序的关键在于市场规则的统一性、公平性和可预期性,不同所有制企业在要素获取、准入许可、标准制定等方面享有平等待遇,通过制度规则的“安全感”稳定企业家预期,激发潜在投资需求。全国统一大市场建设的关键在于重构地方政府间围绕高质量发展的健康竞合关系,破除地方保护和市场分割,及时清理废除妨碍统一市场的各类规定与做法,提高市场准入效能,全面推动我国市场由大到强转变。

  三是强化现代流通体系建设,切实保障产需衔接效率与安全。物流体系是连接产需两端的生命线,加快建设现代物流体系是建设全国统一大市场的应有之义,实施扩大内需战略必须以布局合理、整体畅通、安全高效的物流网络为依托。在需求端,要优化现代商贸体系,完善高水平商品交易市场,建设满足差异性偏好的多样化商贸设施。在供给端,要从提升产业链供应链韧性和安全水平的高度出发加快发展现代物流体系,实现区域、城乡、国际物流的快速联通,提高物流体系对产需两端的适配性,形成内外联通、安全高效的物流网络。(崔琳)

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