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信誉快32023-01-31 16:05

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)

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政策转换与春运叠加是否会加大疫情风险?卫健委回应******

  今天(1月8日)开始,我国新冠病毒感染正式实施“乙类乙管”。目前全国新冠病毒感染疫情的总体态势如何?政策转换与春运叠加是否会加大疫情风险?我国的医疗资源准备兜不兜得住老百姓的就医需求?就公众关心的问题,总台央视记者独家专访了国家卫生健康委医政司司长焦雅辉。

  总台央视记者史迎春:实施“乙类乙管”以后,不再进行大规模的核酸检测了,这样老百姓对于整个疫情情况的了解只是来源于身边的感受。从全国来看,现在我们疫情形势到底是什么样子的?

  国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:2022年12月中旬,全国发热门诊的就诊量进入了一个快速上升的阶段。到12月下旬和2023年元旦的时候,急诊量进入了一个高峰期,急诊高峰意味着重症救治的高峰也同步到来。从现在全国的情况来看,全国主要的城市,也就是直辖市、省会城市,包括一些计划单列市,这些中心城市正在渡过或者已经渡过感染的高峰。现在从这些大城市的情况来看,急诊和重症的高峰,尤其是急诊也出现了回落的迹象,重症救治是处在一个高位平台期。在春运之前,中小城市和农村地区实际上也已经迎来了感染的一个高峰。根据这个趋势来看,在春运期间有可能会迎来这些中小城市和农村地区急诊和重症的一个发病高峰。

  总台央视记者 史迎春:“乙类乙管 ”提出把新冠肺炎更名为新冠病毒感染,但从老百姓实际的感受看,肺炎的人数并不少,为什么会出现这样的情况?

  国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:在之前每一版的诊疗方案里,轻型是有发热、咳嗽、咽痛这样一些症状,但是轻型是没有肺炎表现的。普通型就是出现了肺炎了,从2022年我们国家的奥密克戎临床病例的分型情况来看,出现肺炎,也就是普通型的占比还是相当低的,不到10%,大概是8%左右。现在因为感染的基数大了,出现肺炎的绝对数值一定是大的,因为我们国家人口基数大,再低的比例,变成绝对值,都是一个不小的数目。

  总台央视记者史迎春:在春运的背景下,我们1月8日开始实施“乙类乙管”,您觉得这个高峰会不会超过前面的高峰?

  国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:因为我们国家人口主要还在这些大城市,人口数量大、密度也大。这些直辖市、省会城市和主要中心城市已经渡过了感染的高峰。现在有一些中小城市,包括农村,应该说感染率也已经达到了一定程度。所以我认为在春运期间、春节前后不一定是一个感染的高峰,但是有可能会出现急诊和重症的高峰。

  焦雅辉介绍,从去年12月到今年年初以来,全国三级医院,包括地市级医院、县医院急诊和重症监护室的床位使用率快速增长。记者在梳理官方公布的数据时发现,截至去年12月25日,全国二级以上医院重症床位使用率约为54%,而目前,全国二级以上医院重症床位的使用率达到了约为80%。城市和农村同时出现感染率增长的局面,我国的新冠病毒感染医疗救治任务面临前所未有的挑战。

  焦雅辉介绍,早在去年上半年,国家卫生健康委就已经印发了应对奥密克戎大规模感染要做好准备的工作方案。去年11月下旬,国家卫生健康委再次印发了要求各地加强医疗资源准备工作的方案。方案指出,各地要抓住窗口期,加快推进各项准备,二级以上医院和基层医疗卫生机构发热门诊和发热诊室,要应设尽设、应开尽开,所有的医疗机构都要接诊发热患者,配备常用退烧药、中药,要求把方舱医院升级改造成亚定点医院,对各级医院的重症床位的比例、人员培训都提出了非常明确的要求。

  实施“乙类乙管”后,我国疫情防控工作重心从预防转向救治,围绕“保健康、防重症”的目标,刻不容缓做好医疗资源准备。

  1月7日,一年一度的春运拉开帷幕。1月8日,我国正式实施新冠“乙类乙管”。对于即将迎来的大规模人员流动,焦雅辉表示,在春节期间,更大的考验在于农村的重症救治压力。农村地区急救体系相对薄弱、救治资源包括人员药物等相对缺乏,其中最大的挑战是农村的重症病人能不能及时转上来。

  总台央视记者史迎春:上一次您在接受采访时说“药能下去,人能上来”,这个“人上来”是怎么安排的,有没有一些准备?

  国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:中组部、民政部、农业农村部、国家卫健委几个部门也牵头专门制定了一个农村的疫情防控方案,并且提出要按照脱贫攻坚的五级书记抓脱贫这样一个模式,由五级书记来抓农村的疫情防控。特别是要求基层的党组织、村里的两委,包括县乡的党政组织,要组织车辆、组织运力,在出现农村重症患者的时候,快速协助把这些重症患者转运。首先最起码要转到县医院,如果超出县医院救治能力,如果患者还能够转运,那就转到城市的三级医院。我们要求市县之间建立这种转诊的绿色通道,如果转不了,那就三级医院的专家团队带着设备下来驻点到县医院,来帮助开展重症患者的医疗救治。

  总台央视记者 史迎春:从整个疫情防控来看,您觉得这三年发生了什么样的变化?

  国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:我们从体系上、能力上、人员队伍上、应对的心态,各个方面都表现出了很大的不同。从临床上看到的病情来讲,虽然大家感觉现在肺炎比较多,但是从临床上反馈过来的信息看,同样是肺炎,现在的肺炎和三年前的肺炎,影响程度是不一样的。现在的肺炎绝大多数经过及时治疗和干预,是可以拉回来的,也就是说可以治好的。而且波及的人群也不一样,三年前在武汉波及的人群主要是青壮年比较多,现在波及的人群更多的是脆弱人群,就是高龄的、有基础疾病的,最重要的是没有接种疫苗的这些人员,受波及影响的范围更大。所以我觉得变化是体现在方方面面的。“曙光就在前头”,我觉得我们一定能取得胜利。

  (总台央视记者 史迎春)

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