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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）

工匠先锋点燃城市“智慧火把”******

　　近日，一场代表上海智慧城市最高水准的竞赛在上海华能大厦举行。25名在城市数字化转型相关技术领域的产业精英和工匠，现场向专家评委和观众展示上海在城市数字化转型中呈现出的智慧与力量。

　　这场由上海市总工会、上海市经济和信息化工作委员会、上海市经济和信息化委员会共同主办的上海城市数字化转型“智慧工匠”选树、“领军先锋”评选活动今年已是第7年。颁奖仪式上，上海市总工会副主席周奇表示，希望通过“智慧工匠”“领军先锋”评选活动，激发城市数字化各领域从业人员的创新创造活力，进一步加强上海数字化转型人才队伍建设，推动更多竞赛成果转化为优秀解决方案和应用场景。

　　培育高端人才引领先导产业

　　从2021年起，活动面向致力于上海城市数字化转型各领域的建设者，主要聚焦在集成电路、人工智能、生物医药、信息化建设及相关技术领域，挖掘树立一批工匠先锋。

　　参加决赛的25名候选人，都是上海城市数字化转型建设的标杆型人物，其中既有专注信息技术和模式创新的大拿，又有致力于传统行业通过数字化实现转型提升的实践者；既有国有企业的技术管理人员，又有民营企业的创新创业技术人才。

　　获得此次一等奖的星希尔生物科技（上海）有限公司CEO李成涛创办企业仅3年左右，其自研的MI平台可快速准确描述分子和蛋白间的相互作用、精确计算目标药物分子与特定靶标的结合自由能，突破经典计算模拟方法，上线1个月，已有20余家标杆客户试用并推进合作。

　　得益于不断优化的选树活动模式，以及坚持赛评结合、以赛促评的方式和不断完善的激励培养机制，活动举办7年来，涌现出一大批像李成涛这样在城市数字化转型实践中的能工巧匠和优秀的数字化转型成果、项目。城市数字化转型各领域培养劳模工匠的热情和职工的创新创造活力被充分激发。

　　截至2022年9月，活动共评选出“智慧工匠”60人、提名奖60人；“领军先锋”60人、提名奖55人。获奖选手可参评上海市五一劳动奖章、“上海工匠”等荣誉，有效提升了市级劳模工匠的“智慧”指数。

　　赛场上演绎工匠精神

　　入围选手的经历和成果，对数字化时代的工匠精神内涵做了生动演绎。

　　今年的竞赛单元大幅度迭代更新，新增绿色低碳、元宇宙、智能终端等新赛道。获得一等奖的朱俊领衔研究的《融数注智城市全光云网底座关键技术研究与规模应用》项目，经过5年的技术研发创新，为2500万人、数百万名用户提供与数字世界连接的“动脉血管”。这也是朱俊用“创新、专注、坚持”诠释工匠精神的体现。

　　同样获得一等奖的奚笑冬总结了自己对工匠精神的理解：立得稳、守得住，方得始终。由他牵头完成的上海地铁全自动驾驶系统，实现了地铁设计的彻底转型。

　　竞赛通过科学设计评选指标，进一步凸显参评者需具备的精神特质“软实力”和技术技能“硬水平”，从而展示出项目和参赛选手的“含金量”。

　　以“点上突破”带动“满盘皆活”

　　“收钱吧到账啦”，这个老百姓耳熟能详的声音，如今有了惠及更多小商贩的新举措。竞选“领军先锋”的收钱吧CEO陈灏在演讲中表示，收钱吧开启从移动支付、数字支付向“数字化门店”的转型，商家只需在APP中输入门店相关信息，就能获得收钱吧为其生成的数字化门店，联通线上线下购买渠道。

　　工业领域的数字化赋能，场景则更为宏大。此次竞赛中获奖的优也科技CEO李克斌表示，国内不少头部企业的底层工业数据操作系统、数字孪生引擎等都由优也来搭建。“我们为上电漕泾发电厂的两台百万机组做数字化能效分析诊断，实现近10万吨的二氧化碳减排。”李克斌举例说。

　　在竞赛中，一个个数字化场景陆续落地，但主办方的期待还不止于此。“我们期待数字化不仅要赋能各行各业，还要赋能产业链的上下游。”主办方相关负责人表示，“在赛场内，一批批优秀项目、解决方案逐年丰富；在赛场外，各行各业得以互学互鉴，更多创意火花被激发，加速城市的整体数字化转型。”（工人日报记者 裴龙翔）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）