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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）

云南玉溪：体教融合做“加法” 学生健康得“乘法”******

　　云南玉溪全面落实“五育并举”——

　　体教融合做“加法” 学生健康得“乘法”

　　近年来，云南省玉溪市从“基础+特色”“赛事+活动”“互派+流动”等方面做好体教融合“加法”，让学生在体育锻炼中享受乐趣、增强体质、健全人格、锤炼意志，不断提高青少年体质健康水平，促进青少年身心健康成长，夯实青少年体育后备人才根基，打造了体教融合的玉溪样板。

　　开齐开足体育课

　　近日，在玉溪一小紫艺校区的操场上，来自玉溪体育运动学校的6位专业教练已等候在相应的运动场地。随着一声哨声，全校256名一年级学生迅速进入“组班模式”，不到10分钟，6个“临时班”全部组队完毕，开始在篮球场上挥洒汗水、在绿茵场上奔跑追逐……

　　据玉溪一小校长陈志坚介绍，近年来，紫艺校区不断创新学生体育课程，在开足开齐课程的基础上探索出“大、中、小”结合的多种体育课教学方式。“大”体育课由玉溪体校专业教练执教，开展篮球、足球、网球等6个课程；“中”为每周开展的常规体育专项课；“小”为“双减”课后服务中，学生根据兴趣爱好自主选择的课程。通过“大、中、小”搭配，形成了班班有特色、人人有特长的教体融合育人模式，助力学生健康成长。

　　和玉溪一小紫艺校区一样，玉溪市各中小学坚持全员普及、特色发展、竞技提升，以阳光体育、大课间活动等为载体，推广武术、陀螺、太极拳等中华传统体育项目，开展竹竿打跳、烟盒舞等社团活动。20余万名学生跑出教室，在各运动场所动起来、跳起来、跑起来，校园里充满朝气和活力，“健康第一”的教育理念在学生身上得到了落实。

　　发挥赛事杠杆作用

　　广阔的绿茵场上，玉溪四小学生邓方然一边擦汗一边说：“学校每年都会组织我们参加不同的足球比赛，奔跑在赛场上，我感到非常快乐，我的身体更加结实了，上课的时候精神特别集中，学习的劲头也更足了。”

　　玉溪四小体育老师和宝柱介绍说，学校除每年举办一次年级足球赛和校园足球赛，还会不定期参加校外俱乐部同级别队员对抗赛，学区校队对抗赛和省、市、县级相应校园足球联赛以及青少年后备力量竞赛等比赛。

　　玉溪市教育体育局有关负责人介绍，玉溪充分发挥中考“体育100分”引导作用，将青少年和学生体育赛事进行全面融合，逐步构建起具有玉溪特色、覆盖8―22岁年龄段、小学至大学各个教育阶段的“三赛一会”（“足篮排”三大球联赛和田径、游泳、乒乓球、羽毛球等单项比赛组成的运动会）赛事体系。

　　夯实体教融合基础保障

　　在元江二小，来自元江少体校的教练员董红艳和段蓉，正在对学生进行专业跑步训练。她们表示，双向交流政策，让更多的学生接受专业训练，也让她们自身价值得以体现。

　　据了解，近年来，玉溪市持续强化体育师资队伍建设，在全市范围内大力推行教练员、体育教师“互融互派、双向流动”机制，逐步建立教练员联系校点、联系项目、帮扶体育教师的日常工作制度。加强在岗体育教师培训，推进城乡学校体育教师均衡配置，整体提高队伍素质，有效提升了当地体育教育教学水平。同时，玉溪市还采用新建、改扩建，推行体育场馆对外开放等方式，积极改善青少年学生体育场地训练条件。

　　“近年来，我们持续加强和改进新时代学校体育工作，不断健全体教融合育人机制和青少年体育联动机制。全市500余所学校配齐配强体育教师，体育课程从‘一校一品’到‘一校多品’，校园体育蓬勃发展。在云南省第十六届运动会青少年组比赛中，玉溪市金牌总数位居全省第一。”玉溪市教育体育局局长李卫东说。

　　李卫东表示，玉溪市将进一步发挥“敢闯敢试、敢为人先”的玉溪精神，不断总结完善体教融合经验，进一步强化政策保障和改革创新，全面落实“五育并举”，协同发展青少年体育与学校体育，融合抓好青少年学生体质健康水平整体提升和青少年体育后备人才培养，为健康中国和体育强国作出玉溪教体贡献。（特约通讯员 沈海亮 通讯员 郑竹君）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）