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大发注册2023-01-31 16:05

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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)

2022年长沙铺排重大项目1766个 累计完成投资5116亿元******

  长沙坚持项目为王、项目为大、项目为先,2022年共铺排重大项目1766个,累计完成投资5116亿元——

  稳住项目建设“主战场”

  华声在线全媒体记者 周韬 金慧

  通讯员 徐艳艳

  1月8日,长沙市委、市政府主要领导兵分两路,马不停蹄,一天时间现场观摩14个长沙市重大项目,总结盘点2022年项目建设成果,为今年项目建设和发展积蓄动能。

  2022年,长沙坚持项目为王、项目为大、项目为先,全年储备项目639个,预估总投资7800亿元;共铺排重大项目1766个,累计完成投资5116亿元;新引进“三类500强”项目80个,完成全年目标任务的285%,实现了全年储备、铺排、新引进项目“三量齐增”,稳住了项目建设的“主战场”,挺起了高质量发展的“硬脊梁”。

  以久久为功之“劲”,构筑产业高地

  2022年是项目建设加压奋进的一年,也是精彩纷呈的一年。

  灰白色的外墙、干净整洁的环境,走进星邦智能国际智造城,偌大的生产车间鲜见操作人员,映入眼帘的全是智能化生产线。

  “当年开工、当年建设、当年投产,创造了项目建设的速度奇迹!”星邦智能装备股份有限公司项目负责人介绍,目前项目一期已建成达产,预计年新增产值100亿元,实现税收超5亿元。

  “长沙速度”绝非个例:天创精工超精密加工制造基地项目从签约到开工1个月内完成,10个月实现竣工投产;楚天思优特从选址、设计、施工到最终交付,一座无尘洁净工厂拔地而起,只用了短短45天;岳麓山实验室集聚区项目实现主体封顶,工期提前半年……

  追求高效,更要讲究高质。2022年长沙项目建设成绩可圈可点:博世汽车、三一集团18号工厂被认证为“世界灯塔工厂”;星邦智能国际智造城项目入选“全球工程机械50强”,长沙成为全球第二个拥有5家以上世界工程机械50强企业的城市;博大科工汽车轻量化精密零部件生产研发基地项目,成功突破卡脖子技术,引领行业前沿;申亿精密高端装备零部件智能制造工厂项目,成为国内首个集高端精密零部件技术攻关、设计生产和标准检验于一体的智慧化样板工厂……一个个重大项目成为长沙高质量发展的“新引擎”。

  长沙项目建设高效、高质推进,离不开全市上下抓项目的高度共识。各级领导干部靠前指挥、加强统筹、主动协调,各级部门强化政策指导、要素供给、服务保障。持续实施“一周一通报、一月一调度、一季一讲评、半年一考核、一年一观摩”,进行“新开工、未开工、新竣工、未复工、已复工问题清单”台账管理,建立重大项目建设投融资、征拆腾地、审批服务、招商落地等4个要素保障组,及时调度跟进项目建设情况,先后组织4轮集中开竣工活动、3次项目拉链活动,营造抓项目的浓厚氛围、形成促产业的强大合力。

  项目兴则产业兴,产业兴则经济兴。2022年全市实施重大产业项目955个,累计完成投资3905亿元,涌现出一大批成长性好、层次水平高、创收能力强的好项目。

  以水到渠成之“举”,拓展投资洼地

  在长沙大华科技有限公司的智能生产车间,一台台网络摄像机完成自动装配、测试、包装,日产量可达2万台。该项目负责人说:“项目建设进度非常快速高效,2个月落地,3个月建成投产,我们投资湖南有信心!”

  一年前还是一片黄土,如今已是一排排厂房。德赛电池储能电芯项目2022年1月签约落户望城,当年签约、当年开工、当年完工。这并不是德赛集团第一次“牵手”望城。2019年,该公司首个智造产业园项目落户望城,成为成功投资的典范。

  “时隔3年我们再次合作,当地政府为企业发展创造了良好的环境。”深圳市德赛电池科技股份有限公司董事长刘其表示,公司计划将望城打造为全球最重要的生产基地之一。

  这是企业持续投资的坚定信心,也是长沙招商的经典案例。

  招商引资是项目建设的活力之源。2022年,长沙持续发起招商“四季攻势”,全年新引进重大项目200个,总投资2380亿元,项目个数和总投资都超过上年水平,其中,第三代半导体开福金霞产业园、万象生态教育智慧城、比亚迪新能源乘用车及零部件生产基地、楚天生物医药与生命科学产业链建设项目等投资超百亿的项目共6个,成为长沙经济发展与稳投资的“压舱石”。

  长沙新引进“三类500强”企业项目80个,增长20.9%,总投资达860亿元。目前在长投资的世界500强企业已达180家,为全市产业加快发展蓄势赋能。

  以营商环境之“优”,夯实发展福地

  从第一次接触到项目签约,仅2个月;从厂房的第一根桩打下去到第一台设备入场,仅9个月……桑特液压集成阀块智造项目负责人张法林,十分认可长沙的营商环境。

  好的营商环境就是生产力、竞争力。2022年6月,长沙发布建设国际国内一流营商环境行动方案,提出要以营商环境之“优”,带动投资项目的“增”。

  聚焦项目难题,长沙全力精准帮扶,推动项目极简审批。如湘江新区推行“一枚印章管审批”,望城经开区推行“建设承诺制”“拿地即开工”,长沙县要求项目审批实现在省级规定基础上平均提速50%……

  长沙市领导及联点负责人一次次深入项目一线,现场调度帮扶,协调解决项目建设的难点和堵点。千名干部联千企,帮助企业解决各类问题1.2万余个,如宁乡经开区设立8个项目小分队解决项目建设难题,宁乡高新区实行“每周一早餐会”调度机制,解决项目困难……

  大项目推动大发展。2022年,长沙项目数量持续攀升,预期效益可观。中伟新能源全面建成达产后产值将达500亿元,年税收超10亿元;九典制造高端制剂研发产业园项目全面投产后,年产值将达60亿元,亩产税收最高可达770万元;大陆集团中央电子工厂项目达产后预计年营业收入可达30亿元,创造就业岗位1000个;九芝堂国药健康产业园项目达产后预计年产值10亿元、年税收2亿元……

  自2019年提出“产业项目建设年”以来,长沙每年新春“第一会”都以项目建设“起手”、年底以项目观摩“收官”,为项目建设的熊熊之火添柴加薪,为城市高质量发展添砖加瓦。

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