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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）

今日腊八！万事“粥”全等年来******

今天是农历十二月初八

是我国的传统节日——腊八节

腊八节后年味儿渐浓

在我国北方

有 “小孩小孩你别馋

过了腊八就是年”的童谣

过腊八就意味着拉开了过年的序幕

　　腊八节的由来

　　腊者，猎也，言田猎取禽兽以祭祀其先祖也。

——《礼记 • 月令》

　　冬至后三戌，腊祭百神。

——《说文》

　　北京师范大学社会学院教授、中国民间文艺家协会中国节日文化研究中心主任萧放介绍，腊八节的前身是古代的腊日，腊日是上古重要的年终祭祀日。

　　在我国古代，“腊”最初是一种祭礼。据《礼记·郊特牲》记载，腊祭是“岁十二月，合聚万物而索飨之也。”夏代称腊日为“嘉平”，商代为“清祀”，周代为“大蜡”；因在十二月举行，故称该月为腊月，举行“冬祭”的这一天便称为“腊日”。

　　腊日起初并没有固定时期，直到魏晋南北朝时，才固定在腊月初八这一天。自此，这一日便被人们称作“腊八”。

　　腊八节吃什么

　　喝腊八粥。在腊八节这一天，很多地方有喝腊八粥的传统。腊八粥又称“七宝五味粥”“佛粥”“大家饭”等，由大米、小米、玉米、薏米、红枣、莲子、花生、桂圆和各种豆类（如红豆、绿豆、黄豆、黑豆、芸豆等）等食材熬制而成。

　　据说，我国喝腊八粥的习俗，已经流传有一千多年。

　　据记载，腊八粥最早开始于宋代，每逢“腊八”这一天，不论是朝廷、官府、寺院，还是黎民百姓家，都要做腊八粥。

　　到了清朝，喝腊八粥的风俗更是盛行。“腊八”这一天，皇家食用并施散腊八粥，大街小巷人涌如潮，即便是数九寒冬日，也是热闹非凡。

　　如今，每到腊八节，常有寺院施粥，如杭州灵隐寺每年都给养老院馈送腊八粥，让传统节日充满了爱的温情。

　　泡腊八蒜。腊八蒜通常是指用醋腌制的蒜，成品颜色翠绿，口味偏酸、微辣。因多在农历十二月初八（腊月初八）进行腌制，故称“腊八蒜”。

　　在我国北方，泡腊八蒜也是“腊八节”的习俗之一。去除老皮后，将紫皮蒜浸入米醋，封严坛口到除夕再启封，蒜就会变得如同翡翠碧玉般通透。湛清翠绿、蒜辣醋香的腊八蒜，可以做凉菜可以配饺子，北方人的春节少不了它。

图源：摄图网

　　吃腊八豆腐。在腊八前后，安徽黔县家家户户都要晒制豆腐。豆腐抹上盐水后在中间挖一小洞，在太阳下晒干，民间将这种自然晒制的豆腐称作“腊八豆腐”。

　　“腊八豆腐”平时用草绳悬挂在通风处晾着，吃时摘取，一般可晾放三个月不变质、变味。它既可以单独吃，也可与肉类同炒、同炖。古时的徽商外出一走一年，这豆腐就是游子与家乡的信物。

图源：人民日报

　　腊八时节，注意防寒保暖

　　由于腊八一般正值“三九天”，所以民间有“腊七腊八，冻掉下巴”的说法，形容这个时间天气极冷，所以外出需注意适当添加衣物，防寒保暖。

　　中医认为，“头是诸阳之会”，体内阳气很容易从头部散失。所以，天气严寒之时，要注意头部保暖，以免引发感冒、头痛等疾病。

　　俗语说，“寒从脚下起”，冬季要注意保持鞋袜温暖干燥，并经常洗晒。睡前可用热水泡脚，并按摩脚底穴位，促进血液循环。此外，还要尽可能减少皮肤暴露，手、耳朵等容易生冻疮的部位，要注意经常按摩，出门戴上手套等。　

　　熬制养生腊八粥“指南”

　　清代食疗名著《随息居饮食谱》曾将粥誉为“世间第一补人之物”。传统腊八粥延续至今，不但契合中医食疗中的“五色入五脏”的养生说法，还符合现代营养学中食物多样化标准。

　　熬好一锅滋补养人的腊八粥，营养专家提出了4点建议。

　　杂粮和白米比例1:3。这样能够保持较为平稳的餐后血糖，且豆类和部分全谷物没有黏性，合理搭配口感更好。

　　加水量是粮食的6倍以上。用电压力锅做粥，粮食与水的比例大概是1:10~1:6。用普通汤锅做粥，则需要添加更多水。

　　先泡后煮，防止变糊。杂豆种类的不同，浸泡所需时长也不同。一般来讲，豆子浸泡8~12小时，多数全谷物2~4小时为宜。认真清洗过的杂粮，浸泡的水最好不要丢掉，否则损失了不少维生素和钾等营养成分。

　　别煮得太黏稠。腊八粥中的糯米和大黄米之所以能产生黏稠的口感，是因为其中一种不容易消化的淀粉比例较高。脾胃虚弱的老人、孩子，或是胃动力不足的年轻人，喝腊八粥不宜太黏稠。

　　综合整理自：科普中国、中国食品科学技术学会、人民日报、生命时报

　　整理：刘雪洁 蔡琳

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）