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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）

相关企业借势热推，消毒家电会成行业新机遇吗？******

　　羊城晚报记者 黄婷

　　连日来，随着新冠病毒感染调整为“乙类乙管”，家庭和个人的健康防护显得至关重要。而家庭里最有可能残存新冠病毒的位置是冰箱。一连串话题引发热议，也推动了一些冰箱厂商对于杀灭新冠病毒技术的研发和推广。

　　行业掀起营销热潮

　　此前，南方医科大学第五附属医院感染管理科主任向东明在受访时建议，如果有家庭成员未感染新冠病毒的，或者家中常有客人来访的，应该对冰箱进行清洁。新冠病毒在潮湿、低温的环境中存活时间较长，可能在冰箱里长期存活，未被感染的人员可能会通过冰箱接触到活的新冠病毒。

　　在冰箱消毒备受关注的同时，记者留意到，不少冰箱品牌掀起一波“灭新冠冰箱”和健康冰箱的营销热潮。

　　如长虹旗下的品牌美菱新上市了杀新冠冰箱产品，据介绍，其原理与酒精、消毒机杀灭新冠病毒类似，都是利用一定浓度的消毒物质破坏新冠病毒的蛋白质外壳。美菱技术相关负责人表示：“美菱灭毒装置安全环保高效广谱，内置特有高分子缓释凝胶，能够持久释放高效新生态原子氧，杀灭及阻断细菌、病毒等微生物蛋白质合成，能够全空间高效灭杀新冠病毒等多种病毒。”容声冰箱也借势宣传，称其应用于多款冰箱产品的AI离子除菌技术也可以全面高效去除冰箱内的新冠病毒。容声冰箱技术工程师介绍，该技术通过在数秒内脉冲电离释放出数百万负离子，实时主动地全方位、主动消灭各种病毒，甚至直接摧毁病毒的蛋白质外壳，发挥高效除菌杀毒的作用。

　　是否行业升级机遇？

　　记者了解到，美菱和容声的上述冰箱技术及产品，均获得第三方检测机构的认证。据称，美菱“杀新冠冰箱”的灭毒装置已通过北京中析研究所认证。报告显示，美菱灭毒装置作用10分钟后，可以有效灭杀冷藏/冷冻箱物体表面的105.6TCID50新型冠状病毒，灭杀率高达99.9%。而容声的上述技术模块于2021年2月取得欧洲知名权威检测机构Texcell检测报告，认定其对于新冠病毒的去除率高达99.998%。

　　美菱还于1月5日透露，将向全行业无偿转让冰箱杀新冠技术，携手同行一起制造更多健康产品，惠及整个产业的科技创新发展；并推出冰箱灭新冠行动。

　　值得探讨的是，杀灭新冠病毒的冰箱产品，能否成为冰箱行业复苏的新机遇？

　　在刚刚过去的2022年，外需收缩和内部疫情影响打乱了冰箱行业原本就不乐观的市场走势，使得行业规模增长继续承压。行业咨询机构奥维云网(AVC)全渠道推总数据显示，2022年冰箱市场零售量为2988万台，同比下滑6.3%；零售额926亿元，同比下降4.7%。

　　奥维云网报告提到，后疫情时代，消费者健康防护意识显著提升，囤货存储、精细化存储及健康化存储需求更加迫切，为冰箱的大容积升级趋势提供了有力支撑。

　　实际上，在疫情前，冰箱行业内较受关注的是冰箱的杀菌与抗菌功能，但由于标准体系不完善，市场相对混乱，给消费者的选购带来了困扰，随着首个家用杀菌电冰箱标准的发布，冰箱杀菌功能得到界定。

　　性能宣传亟待规范

　　随着消毒类家电的走红，部分企业对消毒性能的宣传亟待规范。记者查阅相关标准发现，《家用及类似用途电器的抗病毒、除病毒功能通用技术要求及试验方法》团体标准已于2020年6月开始实施，该标准主要从除病毒通用方法进行规范，并对各个类型的家电除病毒方法进行细分，起到快速弥补行业标准空白的作用。不过，团体标准仍属于小范围内制定的标准，亟待更加权威和科学的标准来引导行业发展。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）