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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）

《流浪地球2》热映，中国科幻电影“风起云涌”******

　　中新社上海2月2日电 题：《流浪地球2》热映，中国科幻电影“风起云涌”

　　作者 王笈

　　太空电梯、无人机混战、月球核爆、数字生命……2023年春节，国产科幻电影《流浪地球2》以“硬核”的科幻表达、奇伟的宇宙想象、动人的人类命运故事，在中国引发观剧热潮及全网热议。截至记者发稿时，该片累计票房已破29亿元(人民币，下同)，官方授权模型周边众筹金额突破1.2亿元。

　　《流浪地球2》何以获得青睐？“风起云涌”的中国科幻电影又将行至何方？

　　“流浪”的硬核与温情

　　业内人士将《流浪地球2》视作中国科幻电影在新时代的又一次“破壁”。影片中“硬核”的科幻表达、中国式方案的“温情”成为多方评论的焦点。

　　中国电影评论学会副会长李建强在接受中新社记者采访时表示，《流浪地球2》的硬核科技表现非常令人感奋，绚烂瑰丽的视觉质感和奇崛的宇宙想象空间令人叹为观止。在科技表达水准上，代表了中国科技电影的最高水平，也标示着中国电影工业进入了一个新阶段。“连我在北美的朋友们也称道，《流浪地球2》所达到的科技工业和艺术水准，已经可以与漫威、DC媲美了。”

　　更为值得关注的是，在这些“大开大阖”的高科技场景中，还蕴含着小人物的家国情怀与人类命运共同体的“中国智慧”，寄寓了创作者深沉的思想情感和积极的人生价值理想。“影像画面和情感饱满度结合在一起，达到了人类生存哲学思辨的高度，不仅产生巨大的艺术矢量，也使作品本体得到强有力的情怀和逻辑支撑。”李建强说。

　　“《流浪地球2》在吸收世界科幻电影营养的开放性中，进一步诠释和深耕了主题，所谓‘中国式方案’。”上海大学上海电影学院副院长程波认为，科幻何以能够硬核，影片的人物和故事首先要立得住；其次，视听真实感与奇观性要足够，如果能利用新技术、新平台则更好；再者，能否从“幻想”向“思想”跃升，将意识形态和哲学层面的探讨寄寓在视听和故事之中，启发追问和反省。

　　中国科幻电影波折“出圈”

　　1980年上映的国产科幻片《珊瑚岛上的死光》，讲述中国科学家利用激光武器捍卫人类和平的故事，推开了新时期中国电影探索科幻类型片的大门。但此后很长一段时间内，因受到经济和科技发展水平的制约，国产科幻电影只是缓步前行，少有在国内外产生重大影响的作品。

　　直至2019年春节档，《流浪地球》“异军突起”，为中国科幻电影注入了一针“强心剂”；2020年，中国国家电影局、中国科协印发《关于促进科幻电影发展的若干意见》，提出对科幻电影创作生产、发行放映、特效技术、人才培养等加强扶持引导的十条政策措施，被称为“科幻十条”。

　　上海社会科学院文学研究所助理研究员杜梁指出，从世界角度来看，科幻文化在20世纪七八十年代就已产生较大影响，诸如《星球大战》等顶尖IP都与科幻相关。“近年来中国大力推进文化强国、电影强国建设，这就必须要针对世界性的文化热点，提出中国人的理解、想象和方案。今天我们正是在不断填补这一领域的空白。”

　　在杜梁看来，科幻电影不仅仅是对人类大脑的想象进行文化娱乐性的演绎，还有一定的预想未来、预演未来的价值。早期科幻片中的部分想象在当下已经变成现实，科幻因此成为人们阐释未来幻想的一个重要阵地。“《流浪地球》第一部上映时，外国人很不理解为什么要把整个地球推着走，中国人对于家园的情结为何如此深重，而西方电影里的普遍做法是再去寻找一个新的生存空间，比如《阿凡达》。但中国人选择把家园和所有有关的回忆都带走，这就是一种中国式的想象和方案。”

　　浪潮已至，向未来“加速”

　　客观来说，当前阶段的中国科幻电影确有不足，李建强认为，问题主要集中在整体的水准和能力。虽然近年来《独行月球》等国产科幻作品接踵而至，但数量忽高忽低、质量参差不一，这一轮“进击”更多的是“跟风”和“逐流”的产物，创作基础和类型意识尚嫌不足，观念聚焦和视野广度均有欠缺。“怎样自觉依托最前沿的科技发展和力量，帮助想象力成功落地，同时下大力气培植一大批既有雄心壮志、又有非凡实操能力的团队人才，已成为摆在我们面前的问题。”

　　挑战与机遇并存。不可否认的是，在《流浪地球2》热潮的带动下，中国科幻电影正迎来新的发展契机。当中国科幻电影向未来“加速”，如何才能将“浪潮”推得更远？系列化、IP化或成为突破口。

　　杜梁指出，《星球大战》和超级英雄电影都是系列化创作，更易形成集合作用，自然而然地吸引更多观众关注，但是国产科幻片恰恰在这一点上处于弱势。“我们看到很多国产科幻片只能形成暂时性的热点，不能产生长时间的文化热潮。未来还是要加强系列化、IP化创作，不光是在电影内部，也要与文学、动画、电视剧、游戏进行结合，形成一个多元的科幻作品网络。”(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）