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）

广西百色：农家书屋成“文化粮仓”******

　　光明日报记者 周仕兴 光明日报通讯员 覃蔚峰

　　农闲时间，广西百色市德保县城关镇云梯村村民罗美奇来到村头的农家书屋，翻开一本《广西特色蔬菜栽培技术》认真读起来。“农家书屋的书贴近农村、契合农民，从中了解政策、学习知识后发展生产，乡村振兴有奔头，美好生活有盼头。”罗美奇高兴地说。

　　当下的百色，通过农家书屋“充电”的人越来越多。“农家书屋已然成为乡村振兴的‘文化粮仓’。”百色市委常委、宣传部长赖荣生介绍，百色市从2008年启动农家书屋建设，2013年建设数字农家书屋，到2022年实施农家书屋提质增效工程，一个个设施齐全、配套完善的农家书屋如雨后春笋般涌现。如今，全市已建成1856个农家书屋和28个易地扶贫搬迁集中安置点农家书屋。

　　搭建阵地：打通惠民“最后一公里”

　　走进那坡县坡荷乡弄耀村农家书屋，一排排书架整齐划一，一册册图书陈列有序。“有红色革命书籍、有养殖技术书籍，还有小朋友们爱看的各类故事书，图书种类齐全，还能通过线上模式扫码阅读。”该村退休老党员黄廷义说，“小小书屋”成为群众长知识、学技术、学本领的“小课堂”，群众闲暇时既打发了时间，也充实了自己。

　　在靖西市龙邦镇护龙村“国门书屋”，近期开展多次学习党的二十大精神活动，村民济济一堂，交流心得。管理员梁宇告诉记者，自从村里有了“国门书屋”，村民们农闲时都会来这里看书，书屋已成为边民学习党的方针政策、开展爱国主义教育的重要阵地。

　　“作为老区，百色市高度重视农家书屋这项文化惠民工程，为脱贫攻坚、乡村振兴提供智力支撑。”百色市委宣传部副部长朱应学说，2010年，该市为了建设好农家书屋，先在有条件的行政村（社区），以人口比较集中、交通便利、基础设施较好的村委会为中心，把村级公共服务中心、农村党员远程教育中心、文化大户、致富能手家等地方，打造了36个农家书屋建设样板。随后，全市以样板来规范建设农家书屋，严格按照“六有一保证”进行规范化建设管理，即有图书室、有“农家书屋”牌子、有图书柜、有阅览桌椅、有制度、有专兼职农家书屋管理员、保证每天开放时间不少于6小时。

　　为使农家书屋规范化、标准化运行，百色市完善了规章制度，明确农家书屋职责，按有人管理、按时开放、方便群众的原则，做到借还有登记，群众需求有记录。

　　“农家书屋姓‘农’，要建成农民自己的书屋。”百色市新华书店副总经理李佳蔚说，在充分征求农民意见的基础上，提出配书计划，将党报党刊和适合农民阅读的政治、经济、科技、法律、卫生、文艺、文化教育等出版物配向农家书屋，满足农民的多样阅读需求。同时，有针对性地配备少儿类、文化类等书籍，增配农技书籍，并开展形式多样的读书分享活动，使农家书屋成为乡村儿童“关爱站”、群众致富“加油站”。

　　“文化粮仓”：既“富脑袋”又富口袋

　　走进凌云县平怀村农家书屋，映入眼帘的是一个宽大书架，上面整齐摆满着各种书籍，窗明几净，透过玻璃窗，一幅优美的田园风光画卷呈现在眼前……

　　“祖辈吃尽了知识匮乏的苦头，在发展桑蚕产业的同时，我们决心建设好自己的文化阵地。”平怀村党支部书记郁再俭介绍，2020年，平怀村农家书屋经过第4次搬迁后，结合乡村风貌进行升级改造。如今书屋建筑面积200平方米，馆内书籍囊括中国文化、儿童读物、生态自然科普和健康科普等近2000册，配套有桌椅、茶水、咖啡餐饮服务台等设施，所有设施均免费向全体公众开放。

　　“农家书屋不仅丰富了农民朋友的文化生活，吸引他们远离牌桌，走向书桌，成为农民致富的好‘帮手’，还帮助他们掌握信息，提高文化水平，找到致富门路。”平怀村驻村第一书记林春蕾说。

　　“我以前因为家里穷读书少，现在生活条件好了，村里建有书屋，有空都会去看书，很多养蚕、养猪的技术都是在那里学到的。”平怀村养蚕、养猪大户张桂林告诉记者，平怀村农家书屋在培养新型农民、实现先进文化扎根基层、助力乡村振兴等方面发挥了重要作用，涌现出一批致富带头人，平怀村先后被评为全国文明村、全国巾帼脱贫示范基地、中国美丽休闲乡村等。

　　数字赋能：筑起智慧“加油站”

　　在百色的农家书屋，扫码就可以阅读海量书籍。

　　田林县平塘乡兴六村农家书屋里，村党支部书记卢世青手把手教村民文应学登录“百色数字农家书屋”。简单操作后，文应学找到了如何养马的书籍，认真研学起来。

　　“如今，百色农村都通网络了，手机、平板、电脑等已进入农村群众生活，农家书屋的传统纸质图书期刊不再是乡村群众汲取知识的唯一载体，也不能满足群众日益增长的精神文化需求，移动阅读便成为新风尚。”百色市图书馆馆长覃伟说。

　　2021年，百色市开始建设互联网数字农家书屋，利用百色市图书馆数字图书期刊资源，通过微信扫码关注百色市图书馆，打开云悦读，就可以随时随地免费阅读图书馆电子图书和期刊，让使用者轻松实现掌上扫码“博览群书”。

　　2022年，百色市将“百色数字农家书屋”配送到全市1884个农家书屋，让乡村读者在家就能扫码免费阅读市图书馆的电子图书和期刊，通过现代科技手段将“精神食粮”输送到千家万户。

　　由点到面，串珠成链，惠及全民。农家书屋日益成为百色农民群众不可或缺的“精神家园”，不仅丰富了农村文化生活、陶冶了村民的情操，更为乡风文明建设注入了源源不断的动能。

　　《光明日报》（ 2023年01月06日 09版）