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购彩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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贾科梅蒂的巴黎十四区******

  光明日报记者 何农

  贾科梅蒂最有名的雕塑作品《行走的人》,诞生于他那间只有23平方米的工作室兼卧室。他的这间租来的工作室,在他死后物归原主,现在早已成了巴黎14区蒙巴纳斯街区无数外表老旧的公寓房中的一间。只有门口高悬的市政府牌子还能提醒路人,这里曾经住过一位伟大的艺术家,诞生过无数名垂青史的作品。

贾科梅蒂的巴黎十四区

《行走的人》 资料图片

  2010年,《行走的人》在英国伦敦苏富比拍卖行以6500万英镑成交,刷新了当时雕塑艺术品拍卖成交价格的世界纪录。

  阿尔贝托·贾科梅蒂(1901—1966)出生于瑞士意大利语区一个小村,终其一生,他都与那里有着千丝万缕的联系。那是他灵感的源泉、心的归属地、身的休憩所和躲避二战战火的世外桃源。也正是在那里,他在13岁时以当地的山水为主题画下了第一幅水彩画。

  在这间曾经吸引过许多与他同时代的画家、雕塑家、摄影家、作家、哲学家、记者等前来拜访的工作室里,他对着模特创作素描或雕塑,与同道者高谈阔论,为名为《超现实主义为革命服务》的刊物写稿,同时也在这里居住、生活。屋角放了一张床。在一段时间内,贾科梅蒂和他的夫人以及他的弟弟——这两个长期给他当模特的人——一起住在这间尘土飞扬、连上个厕所都要出门长途跋涉的房间里。在他功成名就、有了支付能力之后,终于有一天他不得不给终日抱怨的夫人和弟弟在巴黎各买了一套公寓,但是贾科梅蒂仍然留在这里创作。从1927年租下这间房一直到死,除去中间有几年回瑞士躲避战火,他在这里租住了40年。

  这个地方离他的老师安托万·布尔戴尔的工作室不远。他老师的老师、雕塑大师罗丹的家和工作室也在大约两公里的地方。1922年,他接受了父亲、著名后印象派画家乔瓦尼·贾科梅蒂的建议来到巴黎,在“大茅屋”艺术院与后来都逐渐成为世界级大师的那些画家、雕塑家们整天泡在一起。当然,他也免不了晚上去附近的那些著名酒吧和咖啡馆消磨时光,这些地方都离得很近。贾科梅蒂和同时代其他那些气味相投的艺术家们一样,甫一来到法国巴黎,就直奔蒙巴纳斯街区,自此再也没有离开过这里。他们巴黎生活的主要活动范围,也就是在这个直径最多五六公里的小圈子之内。而他们的灵魂,即使在他们离开了巴黎乃至离开了人世之后,也从来没有离开过这里。

  这也是为什么在贾科梅蒂的遗孀去世、他所有的作品被捐献给了“贾科梅蒂学院—基金会”之后,这个拥有贾科梅蒂最多作品的机构,决定还是在巴黎14区蒙巴纳斯街区,寻找一处能够符合艺术家生前的生活和创作氛围以及身后名望的处所,以便为他建立博物馆。最终他们选定了著名“新艺术”派装饰艺术家保罗·佛劳特亲自设计和曾经长时间生活和创作的私宅,作为贾科梅蒂博物馆。保罗·佛劳特曾经为巴黎第一座百货商厦、著名的百货公司乐蓬马歇做室内设计。而贾科梅蒂在贫困潦倒的时候,也曾和弟弟一起,接下一些室内装饰设计的合同,挣点零花钱、快钱,以保证他们在实在受不了狭小脏乱的工作室兼卧室的时候,能有条件去旁边的饭店住几天,换换环境。

  博物馆面朝著名的蒙巴纳斯公墓,那里安息着诸如萨特等众多知名知识分子和艺术家。这个贾科梅蒂生前也许从未走进、但一定从窗前多次走过的房屋,向左几十米,就是著名的女权主义者、萨特女友、作家西蒙娜·波伏瓦的故居。而萨特和波伏瓦都属于在贾科梅蒂来到巴黎之后,就迅速在他周围形成的粉丝群中的一员。相信如果贾科梅蒂九泉之下有知,一定也会对这样的安排感到满意。

  在贾科梅蒂骤然离世之后,他的夫人搬离了那间租来的工作室。幸运的是,对自己丈夫的创作和作品充满深情和自信的艺术家夫人,尽可能地把那间著名工作室的所有摆设原封不动地搬离,包括一面满是贾科梅蒂即兴创作的内墙。这使得工作室现在得以在博物馆中被还原。

  其实将其称作博物馆是不准确的。它真正的名称是“贾科梅蒂学院”。爱好者们可以来这里参观,看大师的真迹,研究者们则可以在这里进行学术研究。

  据说,贾科梅蒂的大多数作品,都是在模特已经离开工作室之后才创作完成的。具体的形象只能为他带来灵感,抽象的他们才构成他的素描、绘画或雕塑作品。1937年,贾科梅蒂和来自爱尔兰的戏剧家贝克特(1906-1989)在左岸的花神咖啡馆相遇,很快两人便成为好友,他们一起观察来往的人,讨论艺术。周围形形色色的生活为他们的创作提供了灵感,他们手中或笔下抽象的形象,都来自一个一个生动具体的人物。1961年贝克特的《等待戈多》再次上演,贾科梅蒂欣然为其制作舞台背景。

  多年来,“贾科梅蒂学院—基金会”将他的作品在世界各地轮流展出,并决定永不出售他的任何一件作品。而与贾科梅蒂作品一个侧面或一个细节相关的内容,则可能成为一次展览、一场交流的主题。

  《光明日报》( 2023年01月12日 13版)

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