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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）

粤港澳全运会竞赛规程出炉******

　　广州日报全媒体记者 白志标

　　2025年，第十五届全国运动会(十五运)将由广东省、香港特别行政区和澳门特别行政区共同举办。这是党的二十大后国内首个大型综合运动会，是全运会第一次来到香港和澳门两个特别行政区。日前，国家体育总局竞体司发布第十五届全运会竞赛规程总则，共设置34个大项，即33个奥运项目和1个武术项目。

　　项目设置对标奥运会

　　根据此次发布的十五运竞赛规程总则，在竞赛项目设置上对标了2024年巴黎奥运会，33个奥运项目中除了过去奥运会常设的体操、射击、游泳、赛艇、皮划艇、乒乓球、羽毛球、马术等项目外，还设有巴黎奥运会新增的霹雳舞、滑板、攀岩等新兴项目。而且，在竞赛项目设置中还特别说明，国家体育总局将根据2028年洛杉矶奥运会设项情况完善第十五届全国运动会竞赛项目。

　　作为国内规模最大、竞技水平最高的运动会，全运会从最初融合奥运和非奥项目的“全国体育大会”，逐渐过渡到设项对标奥运选拔竞技人才的重要平台。不过，过去两届全运会为了带动更多普通人群关注和参与体育运动，增设了大量的群体比赛项目，让全运会又返回到全国体育大会模式。

　　西安体育学院教授罗普磷表示，十五运竞赛项目设置和竞赛规程总则说明，全运会重新回到举办全运会的宗旨“就是服务我们国家的奥运战略，提升我国竞技体育综合实力和为国争光能力”。

　　新体能测试成为常态

　　在此次公布的十五运竞赛总规程竞赛办法中，明确强调报名运动员在全运会各项目资格赛前需进行体能测试。众所周知，体育总局2020年颁布各项目统一的体能测试，并且视为参加全国赛事和奥运会的门槛，其不同运动项目却采取相同体能测试标准的“一刀切”做法备受争议，甚至出现众多知名运动员无法参加全锦赛的情况，就连亚洲跑得最快的苏炳添都难以获得参赛资格。幸好各项目协会对体能测试进行了灵活应对，根据项目特点在体能测试时有所选择。

　　然而，在网友提问关于体能测试是否继续执行时，体育总局官网给出明确的答复：狠抓体能、恶补短板是东京奥运会备赛的成功经验，通过强化基础体能训练提高竞技水平、增强实战能力、磨炼意志品质、锻造优良作风、预防伤病和促进疲劳恢复等理念已得到各有关项目国家队和省市运动队的认可，正成为一种共识在队伍训练予以贯彻落实；体育总局将一以贯之持续重视并抓好体能训练工作，推动建立体能训练制度化、长效化、科学化工作机制。

　　因此，进入新的奥运周期，体能测试将依然成为各个运动项目的基础内容，新任的国家体育总局局长高志丹在去年年终的全国体育局长会议上也提出：坚持不懈抓体能，抓好抓实两个冬训。

　　当然，现在不会再执行此前的所有项目统一测试标准，而是根据项目特点设置各自的体能标准。因此，此次粤港澳全运会关于资格赛前进行体能测试的说明中也强调，合理设置体能测试内容、标准和方式，达标者方可参赛。

　　据罗普磷透露，国家体育总局在体能训练方面将规范各项目体能测试标准，定期组织体能测试评估，强化体能训练的监督指导；建立体能测试数据库，不断丰富和完善各项目基础体能、专项体能和冠军体能标准；完善制度措施，将体能水平与入队标准、选拔资格、参赛准入、奖励制度挂钩，推动体能训练持续强化深入。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）