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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）

久缠的痛经与脱发，竟是“隐形消耗”的代价******

　　医案——小敏，21 岁，经行腹痛半年余，伴有脱发、汗多

　　小敏今年21岁，是一位在读的设计专业大学生。这个学期，她准备毕业实习，要设计一系列作品，由于经常熬夜，每天都与冰咖啡奶茶打交道。然而，在半年前，她每次例假都会痛经，有时还需要服用止痛药。尤其是今年入冬以来，每次来例假都不得不请病假，只因痛得直不起腰板。近来她还掉头发严重，出汗也很多，常手脚冰凉，尤其是膝盖以下就像被冰水浸泡，多穿也不觉得暖和。她还经常觉得腹部胀满。上一次来例假时有很多血块，血色暗红，腰酸腰痛。于是在闺蜜的陪伴下，向德叔求治。

　　德叔解谜——气滞血瘀，寒凝胞宫

　　痛经的病机主要为冲任气血运行不畅，经血流通受阻，以致“不通则痛”或冲任子宫失于濡养而“不荣而痛”。小敏平日嗜食寒凉，寒湿伤于下焦、客于胞中，经血因寒湿凝滞，溢泻不畅而痛经，伴有腹胀、手脚冰凉、腰酸等不适。加之小敏经常熬夜，滋养不了肝血，发为血之余，便易出现脱发。治疗上，德叔采用温脾肾之阳，养肝血，佐以疏肝调经止痛。小敏服用中药1周后，手脚冰凉明显缓解，痛经也缓解了。

　　预防保健——穴位养生，激发阳气

　　冬至已至。冬至之前地表尚有“积热”，冬至之后则是真正寒冬。小敏这类痛经的“冰美人”应做到“三暖”：头暖、背暖和足暖。冬至是阴阳二气自然转化之时，此时艾灸、按摩或拍打神阙、大椎、至阳、足三里等穴位，可激发身体阳气，驱逐体内寒气，保持身体、手足温暖并增强体质，预防疾病。也可于冬至前后四天，用艾条灸神阙穴(将艾条点燃后，以肚脐为中心，由远至近转圈熏灼肚脐周围)。注意不要灼伤皮肤，艾灸时有温热感即可。每天一次，每次15分钟～20分钟。

　　德叔养生药膳房——

　　圆肉红枣饮

　　材料：当归15克，桑寄生15克，桂圆肉30克，红枣(去核)2-3枚。

　　功效：温经散寒补肝肾。

　　烹制方法：上述食材清洗干净后，加入清水750毫升(约3碗水量)，武火煮沸后改文火煮40分钟，代茶饮。此为1-2人量。

　　提示：每次月经干净后第三天连续服用3-5天。

　　当归羊肉煲

　　材料：羊肉300克，山药(鲜品)80克，当归15克，陈皮3克，红枣去核2-3枚，枸杞20克，生姜3-5片，精盐适量。

　　功效：温中散寒止痛。

　　烹制方法：诸物洗净，羊肉切块放入沸水中焯水备用，山药削皮切块备用；上述食材放入煲中，加清水1750毫升(约7碗水量)，武火煮沸后改文火煲1.5小时，加入适量精盐调味即可。此为2~3人量。（记者 林清清 通讯员 沈中）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）