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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）

2023年美国拉斯维加斯消费电子展举行—— “中国智造”展现创新实力******

在展会上，参观者驻足观看TCL推出的65英寸8K印刷OLED显示器。本报记者 李志伟摄

　　核心阅读

　　作为全球最大的消费技术产业展会之一，美国拉斯维加斯消费电子展被认为是观察国际消费电子业态最新趋势的“风向标”。在今年的展会上，中国企业展示了屏幕显示、智慧家居、人工智能等领域的诸多创新技术和产品，生动呈现“中国智造”的创新实力和发展潜力。

　　2023年美国拉斯维加斯消费电子展1月8日落下帷幕。今年的展会共吸引了170多个国家和地区的3000多家参展商和超过11.5万名观众。汽车科技、数字医疗、人工智能、清洁能源等领域创新技术和产品成为展会关注的热点。

　　专注于可持续发展和应对全球性挑战

　　今年的展会主题是“技术如何应对世界上最大的挑战”，专注于可持续发展和应对全球性挑战。展会主办方美国消费技术协会总裁兼首席执行官加里·夏皮罗表示，展会推出了许多有助于解决全球性挑战的创新产品。很多企业展示了如何通过创新技术来节约能源、提高发电量、解决粮食短缺问题、创建更可持续的农业系统、为智慧城市供电、支持人们获得清洁用水等。

　　德国宝马公司推出“数字情感交互概念车”，能够识别驾驶者身份、位置等信息，通过语言和表情与人进行交流，打造个性化欢迎场景。美国加州初创企业阿斯卡展示了该公司的新型A5飞行汽车。据介绍，该车采用增程式驱动，可在空中行驶402公里，可以在任何直升机能到达的地方进行起降，机翼收缩后相当于一款SUV，该车预计在2026年量产。

　　手机、电脑等个人消费电子产品同样受到关注。三星公司展示了全新的智能手机OLED面板，这个原本10.5英寸的显示屏，可通过一侧滑出的小屏幕扩展至12.4英寸。三星公司还展示了一款可以两侧滑出、延伸屏幕的平板电脑。该公司展台负责人表示，这些原型机的变体产品未来将走向大众消费市场。

　　数字医疗是展会的一大热点。新冠疫情发生以来，智能化和远程化成为主要趋势。内置心电图仪的手表、能追踪位置和健康数据的智能鞋垫、可实时监测脑血肿的背心、安装在马桶上的尿检设备、治疗打鼾的枕头……参展企业展示的数字诊疗、心理健康、远程医疗等方面的新技术新产品吸引众多参观者驻足。

　　美国佛蒙特州OVR公司展示了一款能够让人“闻到味道”的虚拟现实眼镜，它主要由一个可释放气味的可穿戴装置构成，通过蓝牙与移动设备或台式机配对，体验者可以在虚拟画面中“拿起一朵花并闻到花香”。OVR公司创始人亚伦·维希涅夫斯基向记者表示，这款虚拟现实眼镜安装了带有8种香气的“墨盒”，可以组合起来形成不同气味。他认为该产品可用于医疗领域，目前正在医院接受测试，包括帮助烧伤患者缓解疼痛等。

　　中企智能产品和技术受到广泛关注

　　今年的展会上，TCL、海信、联想等多家中国企业都设置了颇具规模的展示区，不少中小企业也踊跃参展，积极开拓国际市场。据主办方统计，今年有约500家中国企业参展，来中国企业展台洽谈业务的国际客商络绎不绝。

　　联想集团发布了全球首款全尺寸双屏OLED笔记本电脑。双屏技术使消费者能够享受一系列独特的多功能体验。通过手指配合，消费者可以轻松在两个屏幕上查看图像。对于想要同时处理两个单独文件的用户，可以在两个屏幕上查看，以提升工作效率。此外，消费者还可以在一个屏幕上观看视频，在另一个屏幕上做笔记。

　　TCL科技集团推出了新一代98英寸Mini LED和QLED智屏。这些屏幕在音画质与尖端游戏性能方面表现突出。TCL还展示了首款65英寸8K印刷OLED显示器。据介绍，这是目前全球基于喷墨打印技术开发的最大尺寸、最高分辨率和刷新率的OLED产品。TCL实业北美营销本部总经理张文海向记者表示，TCL等中国企业更加重视科技研发，围绕人工智能、高端显示、5G应用、智能制造及工业互联网等方向积极创新。

　　来自江苏的湖畔光芯半导体公司展示了国际领先的第三代1.31英寸超高清、高亮硅基OLED微型显示器。据介绍，这款号称全球已发布“唯一可量产”的最大尺寸、最高分辨率的硅基OLED微型显示器，可有效解决VR纱窗效应、眩晕感等问题。该公司还发布了号称全球最小尺寸的0.26英寸硅基OLED微型显示器。相关产品有望广泛应用于“元宇宙”显示技术市场。

　　中国已成为推动全球清洁能源发展的重要力量，中国企业的创新太阳能发电产品和绿色电源解决方案也引发众多展商和媒体的关注。华宝新能源股份有限公司旗下光充户外电源品牌Jackery电小二展示了最新光充户外电源产品及磁吸可折叠太阳能电池板，该产品在光电转化、安全性能和智能互联等方面不断突破。沃太能源携太阳能板、移动储能设备等首次参展，其储能设备外观小巧，兼具LED照明和无线充电等功能，公司计划进一步拓展海外市场。

　　不少中国企业还携多种人工智能产品亮相，包括机器人、智能厨具、智能语音鼠标、虚拟现实和增强现实眼镜等，成为展会的一大看点。“中国的人工智能应用场景广泛，市场潜力很大，这些优势推动中国人工智能技术不断升级。”美国科技初创企业Ottonomy首席执行官利图卡·维贾伊表示。

　　国际展商期待加强与中国的创新合作

　　在展会上，许多国际参展商表示，中国正在快速提高科技自主创新能力，“中国智造”潜力巨大，希望与中国企业不断加强交流合作。

　　宝马公司负责研发的董事弗兰克·韦伯表示：“我们说中国市场最重要，不仅因为这是世界上规模最大的市场，也在于其技术发展和创新能力在全球独一无二。”据韦伯介绍，宝马公司已在中国建立了德国之外最大的研发和创新体系，中国团队是整个团队成功的关键，“很多中国供应商已成为行业标杆，不仅是传统汽车零部件，还包括电池、电芯等领域”。

　　深圳正浩创新是一家移动储能与清洁能源技术公司。展会上，它展示了整屋备电解决方案以及户外移动空调、冰箱、自动割草机等太阳能产品。该公司全球增长部负责人蒂姆·多利泽对记者表示：“我常年在中国工作，见证了中国从以制造为主发展到拥有自主创新能力的过程。”多利泽发现，中国企业会针对全球用户需求，马上行动、不断改进，“中国公司的行动力非常强”。

　　来自加拿大的媒体人理查德·巴雷特对记者表示，他曾多次到访中国，见证了中国创新产品的巨大飞跃。本次展会上，中国企业的许多创新产品令他眼前一亮。他认为，中国制造经过长时间发展，质量上已处于行业较高水平。中国创新环境不断优化、研发投入快速增加，推动了中国企业创新水平不断迈上新台阶。

　　来自美国加州的咨询师皮埃尔·朱伯特向记者表示：“中国制造正在向中国创造转变，看到中国这些优秀的创新产品，令人非常兴奋。”他认为，中国企业提升自主创新能力、推动产业结构优化升级，有助于促进中国产业迈向全球价值链中高端。

　　记者 李志伟

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）