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)
儿童题材作品会成为新风口吗******
多个IP影视化
儿童题材作品会成为新风口吗
近日,以儿童为主角的幽默搞笑剧《米小圈上学记》在央视播出,夸张逗笑的校园生活、小演员们的精彩表演都比较有吸引力。除了动画作品,以儿童为目标群体的真人亲子影视剧一直不受市场重视,精品剧更是稀缺。《米小圈上学记》的热播,让不少观众感受到久违的低龄合家欢喜剧带来的快乐,也意味着这种风格的儿童创新喜剧有其市场。
记者 师文静
逗笑剧情和
小演员演技加分
《米小圈上学记》改编自同名儿童畅销读物,讲述了米小圈与同学姜小牙、铁头三人童真、荒诞又温情的校园故事,也有大量的家庭逗趣囧事。这部剧采用单元剧的形式,分别讲述“友情的真谛”“亲情温暖”“兴趣与梦想”“爱心养宠物”“家庭旅行”“团体运动”等主题故事,每个小故事都起承转合、充满温情。比如《班长之争》主题单元中,米小圈使出各种“手段”给同学留下好印象,在竞选班长中获得不少票数,但弄虚作假的拉票被老师识破,该单元探讨的是公平竞争的话题。再比如《二爷爷的心愿》单元中,二爷爷来米小圈家做客,米小圈使尽浑身滑稽招数,想让二爷爷给他买心爱的自行车,二爷爷为了满足米小圈的心愿,捡拾矿泉水瓶攒钱,而乐于助人的同学们则集体去帮助二爷爷,米小圈得知真相后感动地抱着二爷爷大哭,为了完成二爷爷的心愿,米小圈也卖掉自行车并全力以赴。故事很简单,主题很明显,教育小朋友要孝顺长辈、知恩图报、珍惜亲情。这部剧中一个个令人捧腹的小故事,都在传递积极向上的正能量。每集开头或结尾处,剧中的家长和老师都会对当集主题进行总结,引导孩子树立正确的价值观。
这部剧想通过一个个小故事传递正确价值观,不少故事的走向、人物举动其实都很大人思维,但这种单元小故事的紧凑形式能装下更多内容,也适合家长、孩子相伴观看。剧中也有不少笑点会引发思考,比如米小圈发愁没有朋友,没法写作文,爸爸本来要安慰儿子,但画风一转,因没有朋友而伤心哭泣的是爸爸。据悉,创作团队在打磨剧本的一年多时间内,对当下低年级小朋友和家长们正面临的、关心的社会议题进行了充分调研,由此头脑风暴出剧中笑点和各种主题表达。
《米小圈上学记》的创作、改编走的还是“情景+喜剧”的内容特色,兼具趣味性与教育性。值得一提的是,剧中郭赫轩、吴彦坤、黄洪铮、陈芷琰等小演员演得非常自然、松弛,贴合角色,很为电视剧加分。
儿童题材影视剧
注重开发大IP
《米小圈上学记》播出受到关注,是大IP效应的凸显。该剧原著已经在儿童文学圈火了很多年,虽然口碑不高,但知名度很高,对这种IP的开发更能吸引关注。
《小龙人》《快乐星球》《巴拉拉小魔仙》《家有儿女》等以儿童为主角的真人剧,满足了一代代儿童的观剧需求,而现在的影视创作、播出环境,除了动画片,很难再出优质儿童真人剧,但此类作品创作并没有停止,近两年开启了以开发大IP为主的创作风潮。比如融合真人表演与CG技术的《故宫里的大怪兽》系列,也是改编自近些年来非常火的儿童文学作品。《不是吧!我变成超人了》《超战真人》等剧集则改编自热门的动画IP。真人儿童电影《罐头小人》是根据作家郑渊洁的原著改编的。这两年国外儿童剧也一样重视对经典作品的改编,比如超高分美剧《小小安妮》,讲述一个11岁被领养女孩的成长,作品改编自著名的儿童文学作品《绿山墙的安妮》。以儿童为主角的奇幻冒险题材剧《鹿角男孩》也是改编自同名漫画,讲述一个头上长角的男孩为了弄清楚自己身世而展开的奇幻冒险旅程。
原创儿童题材影视剧很难创作、很难出精品的原因是,此类作品如果不能真正进入儿童视角、儿童内心,就会主题先行,展现训导之姿态,也容易走入浮夸、脱离实际的创作路径。这种改编大IP的潮流,更容易把作品做出圈或者做成优质内容。优质儿童文学IP非常多,不知道儿童影视剧改编会不会是下一个平台要积极占领的新内容风口。
齐鲁晚报
(文图:赵筱尘 巫邓炎)