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)
从现实中来 到现实中去:电视剧中的“人间指南”******
【文艺观潮】
作者:郑雪如(中国传媒大学戏剧影视学院硕士研究生);朱传欣(中国传媒大学新闻学院党委书记)
《底线》热播,很多网友说,这部剧教会了我很多法律知识,以后遇到类似情况我就知道怎么办了。《谢谢你医生》上线,有专家评价,该作品非常真实地展现了医学的发展情况,对提高全民医学素养和人文素养,向大众普及医学科学知识,功不可没。总结这些作品获得好评的原因,我们发现,作品不只要以丰满的人物塑造、精彩的情节讲述发挥愉悦心灵、疏导情绪、丰富业余生活的文化功能,更可以通过深入生活的剧情和严肃深刻的思考设置公共议程,在剧情演进和舆论讨论的过程中启发观众学习知识、交流心得、思考人生,进而形成推动个人成长、社会发展、时代进步的强大精神力量。
《天才基本法》海报
观照职场现实 描绘人生百态
作为最具影响力和传播力的大众文艺门类之一,电视剧一直是记录时代变迁、观察社会发展的重要载体。近年来涌现的影视剧作品中就不乏聚焦新兴行业、冷门职业、基层岗位的匠心之作,呈现来自不同领域、不同年龄层、不同地域的人物的真善美和烟火气,为观众打开了从多重维度了解现实生活、时代发展的窗口。比如《胡同》将镜头对准了城市治理的“最后一公里”,由三代女性居委会主任的成长,串联起长达70年的社会发展与时代变迁。伴随着老北京的民间艺术、特色美食、京腔京韵徐徐铺展,一幅“京味儿”十足的民俗风貌图跃然于荧屏之上。小街巷联系着大民生,纵横交错的胡同街巷是联系群众、服务群众的第一线,也是反映社情民意的“晴雨表”。剧中居委会干部与邻里街坊间温馨、热闹的琐碎日常,恰恰生动地展现出时代巨变下老百姓的幸福感、获得感和安全感。《理想之城》以建筑行业中的造价师为切口,塑造了丰满立体、性格各异的人物群像。从管理层到普通职员,每个角色都有血有肉,碰撞出现实质感的职场政治、职场文化、职场关系。还有《装台》《张卫国的夏天》将目光分别投向聚光灯背后的舞台搭建者、京剧团道具师,他们隐于幕后,装点着舞台的光鲜亮丽,也用朴实、坚韧、真诚的托举和担当温暖着社会人心。
除了习见的柴米油盐、市井烟火,不少法治、刑侦、医疗题材的剧情内容与现实生活高度互文,成为传播社会正能量和普及教育宣传的重要版块。《冰雨火》《底线》《巡回检察组》《扫黑风暴》《谢谢你医生》《脑海深处》等剧组都多次奔赴一线实地采访,收集了大量真实的人物原型、行业故事、案例卷宗等素材进行剧本创作。特别是相关部门与影视创作联动,为影视作品的选题策划筹备、专业领域指导、实际拍摄制作等方面提供了保障,将缉毒、扫黑、庭审、反诈、抗疫等工作中不为人知的复杂环境、危险处境、急难困境公之于众,让观众深入了解各领域的工作流程、行业特点之后,被人民公仆不负时代、厚植为民的赤诚情怀深深震撼,凝聚起更广泛、更深刻的共鸣共情。区别于以往“轻职业,重情感”的叙事方式,越来越多的行业剧根植于职业内涵、精神价值与核心追求的探寻和挖掘,关注普通劳动者的时代之音、奋斗之歌,让鲜为人知的行业百态走进千家万户,不断拓宽现实主义的叙事维度。
《幸福到万家》海报
普及有益知识 激发理性思考
现实题材的涉猎领域愈发广泛,但不变的是扎根人民、讴歌人民、服务人民的创作底色。大量现实剧作将职场经验、生活智慧、安全知识、行为规范、社会法理等内容自然融于具体的桥段故事中,在娱乐消遣外给予观众更多知识结构、思维模式、行为方式等层面的参考。如医疗剧《关于唐医生的一切》通过大量还原现实病例的剧情、台词,让前沿的医学知识飞入寻常百姓家。剧中28个心脏外科的病例延伸出重病儿遗弃、人道主义豁免手术等医疗行业的热点问题,不断强化公众对医疗行业、医护人员的信任感。甚至有观众受到剧情内容的感召,登记成为一名器官捐献志愿者,让生命的爱意和希望接续传递。聚焦互联网信息安全的《你安全吗?》在每集片尾设置了网络安全“小贴士”,不仅能够进一步解读本集出现的专业术语及案例,也向观众传达了相关网络安全知识,提高大众对网络诈骗的防范意识。
在专业知识信息的普及之外,不少现实题材剧集直面百姓生活的痛点、难点、堵点,通过备受关注的民生话题撬动情感支点,从多维切面激发观众的理性思考。在律政剧《玫瑰之战》中,一桩桩紧扣时事热点的法律案件成为探究法理人情、普及法律知识的窗口。其中与社会生活紧密相关的直播平台主播侵犯名誉权案、保姆遗产纠纷案等引发了广大观众对于媒介伦理、婚姻关系、法制教育等社会热点话题的思考,引发了社会舆论对于积极构建法治社会、追求公平正义的关注。农村剧《幸福到万家》中“王秀玉的大学资格被冒名顶替”“水污染”等诸多故事,均源于编剧下乡采风时对真实案件的还原。在传统人情与现代法治观念的碰撞中,该剧通过影视化表达为现实问题提供了切实有效的解决方向。
《大考》海报
凝练民族品格 助力精神化育
现实题材剧不仅描绘出鲜活生动的市井百态、烟火人间,更于生活表象之外传递出慰藉心灵的人文关怀以及奋斗向上的担当品格。在脱贫攻坚题材电视剧《大山的女儿》播出后,许多年轻人以及党员干部被黄文秀将青春献给大山的故事所鼓舞。一位应届毕业生观剧后表示,自己以黄文秀师姐为榜样,坚定人生的理想坐标,成为奔赴广西工作的选调生。当创作照进现实,剧中人物的道德选择、价值追求和审美取向凝聚起更深刻的精神力量,润物无声地引领着时代风气和社会风尚。
无论是《谢谢你医生》《亲爱的生命》等医疗剧中用医者仁心守护的“病有所医”,还是《小欢喜》《小别离》《小舍得》等家庭教育剧中深耕聚焦的“学有所教”,抑或是《我在他乡挺好的》《二十不惑2》等青春剧中热血打拼的“劳有所得”,《幸福院》《老闺蜜》《八零九零》等老年题材剧中温情呈现的“老有所养”,《安居》《心居》等都市剧中圆梦新家的“住有所居”,这些电视剧都用影像化的喜怒哀乐和聚散离合烛照现实,浸润人心。在各行各业的追光逐梦中,在平凡人物的不凡担当中,在柴米油盐的人间真味中,“荧屏人生”与现实生活相互映照、相互疗愈、相互滋养,进而昭示出时代浪潮下的理想信念与精神气象。
《人世间》海报
无论题材空间和价值观念如何革新,电视剧对人类追求幸福生活过程的创作实践始终具有直抵人心的力量。当下现实题材作品从时代脉动和生活肌理中窥见世间百态、人情冷暖,又以诗意化的阐释、艺术化的呈现反哺现实个体的生活意趣、人生姿态,进而用人间烟火抚慰人心,用现实关怀照亮现实,用时代声音回应时代,为观众提供了一本兼具教育性、实用性、思想性的“人间指南”。
《光明日报》( 2023年01月04日 15版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)