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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）

影片《满江红》配乐备受好评 摇滚豫剧先于电影完成******

　　影片《满江红》配乐备受观众好评，创作人韩红透露：

　　摇滚豫剧先于电影完成

　　本报记者 王金跃

　　电影《满江红》票房连连告捷，其电影配乐也独具特色，引起观众的注意。影片由著名歌手韩红配乐作曲。在接受记者采访时，韩红坦言，当初在接到张艺谋导演的邀请之后，她一度心里狂喜，因为这是她第一次为一部电影作曲——为电影配乐作曲，一直是韩红藏在心里的梦想。

　　但很快，韩红就高兴不起来了，因为她发现，张艺谋“变脸”了。“原来我们就认识，每次见到他，都是笑嘻嘻的，很亲切，但真成为工作伙伴后，他就变得非常挑衅和难搞。有一段时间，我感觉自己都快坚持不下去了。”

　　说归说，但这也激起了韩红的好奇心。有一次，她跟张艺谋建议，岳飞是河南人，可不可以在电影中用豫剧，张艺谋很兴奋，不过很快他就说，自己不要嘻哈和说唱。韩红一惊，“你怎么知道我要用这个？”张艺谋说，你以前就是做这个的。韩红在吃惊之余，不由心生佩服。

　　最后，韩红想到了将豫剧和电子音乐结合起来，片中西洋音乐和中国传统音乐的混搭，迸发出一种戏剧感强烈的效果，这给观众留下了很深的印象。

　　韩红为此创作了90多段配乐，但在张艺谋“挑剔”的筛选后，被灭了27段。

　　韩红邀请了河南豫剧院首席板胡琴师李洪超和洛阳知名乐队斑马森林联合制作，并在全片贯穿使用了笙、笛、琴、筚篥、唢呐等传统乐器进行演奏，配合故事的推进，烘托出人物的情感传递，将音乐很好地融入故事的表达中。

　　片中出现的豫剧配乐改编自《探阴山》《包公辞朝》《包青天》《穆桂英挂帅》《下陈州》等河南经典豫剧唱段，并邀请了有着“中原第一女丑”称号的张晓英演唱。张晓英出生于梨园世家，擅长豫剧、曲剧、越调、小品等，她从黑头成功转型为彩旦，现为河南省曲剧团演员。韩红透露，为了配合电影的情绪和节奏，张晓英在唱法上做了改动，“相比原来的豫剧唱段，电影配乐中的唱腔去掉了原有的拖腔，融入了摇滚元素来加强声音的节奏感和穿透力。”从去年10月份接到邀请到11月底，张晓英多次来到北京的录音棚里录制，花了两天时间，这些配唱就录制完成了。这时候，电影还没有开拍，也就是说，这些音乐是最早完成的部分。

　　《满江红》开篇的唱段选自《包公辞朝》，而《穆桂英挂帅》《五世请缨》等选段，则用在瑶琴出现的段落中。每个唱段都有明确的含义，跟电影的主题高度吻合。此外，韩红还演唱了《满江红》的同名推广曲。

　　如今，随着电影公映，电影音乐广受好评，韩红也体验到了满满的成就感，“我现在终于可以为电影作曲了。”

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）