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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）

氧疗服务“上新”后进展怎样？******

　　很多市民尤其是老人，在新冠感染之后会出现胸闷气短，对氧疗服务的需求逐渐增多。目前，本市多家社区卫生服务中心都设置了专门的吸氧区，同时为有需求的市民提供氧气灌装服务。社区氧疗服务“上新”后进展怎样？居民都有哪些具体需求？灌装氧气回家有哪些细节要注意？昨天，记者针对市民关切的问题展开探访。

　　■北下关社区卫生服务中心

　　老人和孕妇对氧疗最迫切

　　昨天下午，记者来到海淀区北下关社区卫生服务中心，随着近期需要氧疗的患者增多，这里专门开辟出一间诊室，设置了吸氧区。在护士长郑亚南的陪护下，一位老人正在制氧机旁，进行着氧疗服务。

　　“我最近总是胸闷气短，晚上经常睡不着觉。”老人说，多亏了这台制氧机解决了燃眉之急，每次吸完一个多小时的氧气后回家，她都能睡个踏实觉。正说话间，一位女士拿着氧气袋前来寻求灌装服务。“我家老人在新冠感染之后，呼吸也不太顺畅。老人行动不便，无法前来吸氧，自己买制氧机也不太划算，所以我买了专门的氧气袋前来灌装，拿回去给老人吸。”

　　在征得老人的同意后，郑亚南决定先给该女士灌装氧气，仅用了几分钟的时间，一包氧气袋就灌满了。郑亚南又重新给老人接入呼吸导管，并且仔细地叮嘱该女士回家后如何使用的注意事项。吸氧区旁的诊室是输液室，这里设置了两台氧气罐，几位老人正在边输液边吸氧。郑亚南说，这里服务的主要是症状相对重一些，同时需要输液和吸氧的患者。

　　据北下关社区卫生服务中心全科主任崔纳介绍，前来氧疗的大多是老人，有些老人本身就有基础疾病，在新冠感染之后，胸闷气短的情况比较多，自去年12月初以来，氧疗需求明显增多了。“吸氧是改善症状的一个很有效的治疗方法。”崔纳说，通过临床发现，除了老人，还有不少孕妇缺氧的症状也很明显，她们往往还伴随着心理焦虑，氧疗在帮助他们改善症状后，更是对她们的一次心理疗养。

　　■蒲黄榆卫生服务中心

　　已提供228袋灌装氧气服务

　　蒲黄榆卫生服务中心共有两个院区，最近吸氧和灌装氧气袋需求都大幅增长。在蒲黄榆卫生服务中心（北区），记者看到，输液室在提供氧疗服务，共设有三个氧气罐，需要进行氧疗的市民坐在椅子上接受氧疗服务。在隔壁的一个单间内，同样有一个氧气罐，还设有一张床位，可以为有特殊需求的市民提供氧疗服务。

　　护理部主任刘艳新告诉记者，仅新年第一周，社区卫生服务中心便为居民们提供了228袋灌装氧气服务，此外，还有十余位市民在中心内接受了总计59个小时的氧疗。刘艳新说：“患者在接受氧疗前，都要接受专业诊疗。在这一过程中，医生会根据患者的症状以及血氧含量开具治疗单，明确单次氧疗的时间、每次的氧气流量以及总的治疗周期。此后医护人员便会按照治疗单为患者提供氧疗服务。”

　　刘艳新表示，之前可能有一些市民已经购买了制氧机，具备在家进行氧疗的条件，但氧疗作为一种辅助治疗措施，一旦吸入的氧气浓度过高或时间较长，就可能会出现氧中毒的情况。因此她建议，市民最好能够先进行问诊再进行氧疗。“我们在网上公布了服务电话，如果居民需要在家进行氧疗，最好先行咨询家庭医生或前往正规医疗机构进行诊断，并听取专业人员的指导。目前我们准备有血氧仪，市民可以免费来此检测血氧含量，以便更准确了解自身情况以及是否需要接受氧疗。”（记者 孙延安 陈圣禹 通讯员 王永武）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）