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)
福建泉州出台留泉返泉十三条措施 鼓励外来务工人员留泉过年******
2023年元旦、春节将至,为鼓励外来务工人员留泉过年,加强节后返泉返岗服务保障,支持企业稳岗留工促生产,助力一季度“开工稳、开门红”,特制定支持企业员工留泉返泉的十三条措施。
一强化节前稳岗留工
(一)发放一次性稳就业奖补。落实省上一次性稳就业措施,对经当地工信部门认定,采取措施稳定职工队伍(减员率不高于2021年末全国城镇调查失业率)、2023年春节当月保持连续生产(2023年1月份用电量不低于2022年12月份的70%)的重点企业(规上工业企业),以2023年1月份该企业参加失业保险职工人数为基数,按1000元/人的标准进行奖补,每家企业奖补金额最高不超过15万元,所需资金从就业补助资金中列支。
(二)开展返乡职工“千里送暖”活动。在春节前组织我市规上企业赴劳务输出地开展慰问活动,向在泉务工人员或其亲属送上年货、小红包等慰问品,在当地营造泉企心系员工、关爱员工的良好氛围。
(三)开展留泉职工“迎春送暖”活动。“两节”期间,按每户1000元标准,安排慰问“苦、脏、累、险”岗位职工、节假日坚守一线岗位职工、新就业形态职工及因疫致困职工等群体。鼓励非泉州籍职工的父母来泉团圆过年,对父母来泉团圆过年的部分一线职工家庭按每户1000元标准开展关爱慰问活动。所需资金由市、县两级工会进行统筹。
(四)支持员工参加职业培训。鼓励留泉务工人员参加职业技能培训,取得专项能力证书的,按每人500元给予补贴;取得职业资格证书、职业技能等级证书的,根据证书等级按每人700~3000元给予补贴,对列入紧缺急需工种目录的,补贴标准按规定上浮30%,所需资金从就业补助资金中列支。
二强化节后返岗招工
(五)给予个人来泉就业岗位补贴。落实省上一季度促就业措施,对省外首次来泉就业、省内在泉新就业(且为在全省范围内新就业)的,2023年4月30日前在全省范围内首次参加失业、养老保险并已连续缴费满3个月,按照1500元/人的标准给予劳动者岗位补贴,所需资金从失业保险基金中列支。上级有新规定的,按上级规定执行。
(六)支持企业外出招聘接返员工。对参加由市、县两级政府部门或公共就业服务机构组织企业赴外地招聘并接返员工的,给予每家企业省外5000元、省内2000元的一次性劳务合作补助,所需资金从就业补助资金中列支。
(七)支持人力资源服务机构招工引才。对为我市企业引进(不含我市各地区间流动)取得大中专院校学历证书或职业资格证书的劳动力或熟练工(由接收企业认定)等基础性人才(初次在我市就业且按规定参加企业职工基本养老保险)的经营性人力资源服务机构,每引进1人给予1000元的奖励补贴,所需资金从就业补助资金中列支。对当年度引进高校毕业生或其他紧缺急需人才达100人以上(含100人)且在泉稳定就业的经营性人力资源服务机构,按每人500元标准对该机构予以奖励,所需资金由各县(市、区)财政承担。
(八)开展“千企引工”“以老带新”等系列活动。2023年一季度,持续运用各地人社招聘网站等线上招聘平台,邀请千家以上企业开展百场以上招聘活动,为企业用工招聘提供便捷服务。鼓励员工“以老带新”,对符合条件的按照每引进1名新员工奖励500元的标准给予老员工引工奖励补贴,所需资金从就业补助资金中列支。鼓励各地对引工较多的个人授予“引工大使”称号,并给予相应的优惠政策。
(九)搭建企业用工调剂平台。支持行业协会、社区(村)基层就业服务平台、人力资源服务机构等社会组织用好“泉通行—在线招工”等企业用工调剂平台,及时收集发布用工余缺信息,协调用工余缺企业之间短期借用或错峰调配,符合条件的按每人500元的标准补助调剂平台,所需资金从就业补助资金中列支。推广晋江、石狮、泉港等地零工市场经验做法,帮助企业与灵活就业人员实现供需对接。
三强化服务保障
(十)发放返泉返岗交通补助。非泉州籍职工本人在规定时间乘坐列车(含动车、普速火车)、汽车、飞机、轮船等公共交通工具,从户籍地或探亲地返泉或来泉返岗的,可通过“泉工e家”申请工会“幸福返泉”补助,市总工会按省内户籍最高补助100元、省外户籍最高补助200元标准给予交通补助。
(十一)开展“泉州免费游”活动。在泉务工的非泉州籍职工可通过基层工会,采用集体组织或自由组合形式,凭本人身份证、工会会员证/“泉工惠”职工服务卡/工会介绍信,免费游览国有A级旅游景区及各县(市、区)协调开放的景区(点)。
(十二)提供免费流量礼包。电信、移动、联通三大运营商为留泉过年的非泉籍用户提供每月20G的5G网络专用流量(有效期3个月),让留泉过年人员畅享视听网络。
(十三)加强职工医疗服务和劳动保障。着力保障留泉员工两节期间就医用药需求,对感染新冠病毒的居家治疗留泉员工纳入网格化规范管理,分发《泉州市民居家防疫手册》,家庭医生(网格医生)提供健康咨询、心理疏导、用药和抗原检测指导等服务,以及重点人群和次重点人群的分类分级健康服务、重症的分级分类转诊。指导企业合理制订春节错峰放假和调休计划,畅通劳动保障维权渠道,及时化解各类欠薪等矛盾纠纷,营造良好用工环境。
(来源:泉州市政府办、泉州市人社局、泉州市财政局)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)