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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）
武汉：全新人工合成角膜移植为眼盲患者带来希望******
中新网武汉1月12日电 (刘坤维 熊婉婷)武汉协和医院12日召开新闻发布会介绍，该院眼科专家近日成功完成首例人工合成角膜移植手术 ，术后患者右眼裸眼视力恢复到0.4 。
来自湖北省襄阳市的小琦(化名)今年25岁，8年前因异物入眼导致右眼角膜受损 ，右眼慢慢覆盖一层白斑，几近失明。2023年1月4日 ，小琦来到武汉协和医院求诊，诊断为“右眼角膜斑翳” ，角膜移植是目前唯一有效 的治疗方案 。
人工合成角膜 刘坤维 摄考虑到捐献角膜数量少，等待合适供体时间较长，小琦决定参加人工合成角膜临床试验 。
人工合成角膜 是指用人工合成 的透明材料植入眼部 ，替代患者病变混浊的角膜 ，恢复患者的光学通路 。武汉协和医院眼科教授张明昌介绍，此次应用 的人工合成角膜是由高纯度重组III型人胶原蛋白制成 的透明生物合成角膜，可治疗因角膜瘢痕引起的视力缺陷，具有高度透明性，出现排斥的几率也比较小 。
医生为小琦检查视力 刘坤维 摄1月6日，张明昌带队为小琦进行了手术 。术后第五天 ，小琦裸眼视力恢复到0.4 。“随着切口逐渐愈合恢复，在植片稳定后，通过框架眼镜或者特殊 的隐形眼镜，她 的视力有望进一步提高 ，远期疗效有待进一步观察！”该院副教授谢华桃表示。
武汉协和医院眼科主任程扬表示 ，此次临床试验所使用人工合成角膜， 是目前世界上唯一进入到后期临床试验阶段 的 、可以代替捐赠人角膜治疗角膜盲的生物合成产品 。但他也提醒，人工合成角膜移植有严格的适应症 ，当前该手术只能针对未累及全层的角膜病变进行移植 ，如果是全层角膜病变 ，仍需要使用人体捐献的角膜 。(完)
（文图 ：赵筱尘 巫邓炎） [责编 ：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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