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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）

追光丨健身er们“阳康”后，如何科学稳妥地恢复运动？******

　　新冠感染后“阳康”了

　　好想赶快回健身房“撸铁”

　　可现在到底适不适合锻炼？

　　应该怎样科学恢复运动？

　　这是近期不少小伙伴们关心的问题

　　让我们听听专家们怎么说

　　问题一：恢复期到底能不能运动？

　　山西白求恩医院康复医学科主任王萍芝表示

　　新冠感染后长期住院或居家养病

　　会导致肌肉力量和耐力的下降

　　适量运动有利于身体恢复

　　但切忌操之过急

　　一般情况下

　　恢复期运动量

　　不宜超过平时的三分之一

　　逐渐增量即可

　　对患有糖尿病、高血压、冠心病

　　等慢性病人群

　　及60岁以上老年人

　　最好在运动前咨询医生

　　根据自身情况

　　制定具体运动处方

　　问题二：如何保证运动适量？

　　恢复运动之前及过程中

　　可持续对身体状况进行评估

　　广东省体育局日前发布的

　　《新型冠状病毒感染转阴后（阳康人员）重返运动指南》指出

　　可使用6分钟步行距离试验

　　简易评估运动能力

　　正常人6分钟步行距离大于450米

　　主观感受轻松、不费力

　　心率在每分钟110次以下

　　可以尝试开始恢复运动

　　世卫组织提示

　　恢复运动过程中

　　可使用“Borg主观疲劳感知评估量表”

　　粗略作为逐步提高活动水平的指南

　　如在锻炼后感到严重疲劳

　　以及其他症状加重

　　此时应避免进一步活动

　　问题三：恢复运动应如何“循序渐进”？

　　恢复初期可开展一些相对温和的运动

　　如慢步走、做广播操、健身操等

　　而且要控制时间和强度

　　足球、篮球、羽毛球、长跑等

　　较为剧烈的运动

　　建议暂缓恢复

　　根据世卫组织发布的

　　《康复指导手册：COVID-19相关疾病的自我管理（第二版）》

　　可考虑将恢复锻炼分为

　　五个阶段

　　每个阶段至少保持7天

　　第一阶段：为恢复锻炼做准备

　　例如：呼吸练习、温和的步行、拉伸和平衡练习

　　第二阶段：低强度活动

　　例如：散步、轻微的家务

　　第三阶段：中等强度的活动

　　例如：快走、上下楼梯、慢跑等

　　第四阶段：具有协调和有效技能的中等强度练习

　　例如:跑步、骑自行车、游泳等

　　第五阶段：回归到基线练习

　　可以完成感染之前的正常运动锻炼了

　　问题四：“阳康”人员恢复运动还有哪些注意事项？

　　王萍芝提醒

　　运动时要及时监测心率变化

　　以及主观感觉

　　如再次感染新冠

　　或运动时出现

　　心悸、头晕、胸痛等不适

　　须立即停止运动

　　必要时寻求医疗帮助

　　长期健身者普遍认为自身体质好

　　易在未完全康复的情况下

　　进行较高强度运动

　　造成病情反复

　　因此切忌盲目自信

　　避免过度运动

　　记者：刘扬涛、马晓媛、薛宁婧

　　视频制作：薛宁婧

　　编辑：吴俊宽、王沁鸥

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）