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)
车市发展启动新引擎******
记者 吴博峰 文/摄
当前,我国汽车市场正处于转型升级的关键节点。汽车市场稳定增长,对确保我国车市健康长远发展、为市场转型升级面临的各种挑战赢得主动权,具有重要意义。
我国作为全球最大汽车市场,已连续13年稳居市场销量冠军宝座。在此背景下,如何激发汽车消费市场新活力、加速市场回暖,成为业内关心的焦点。
车市增长有底气
“尽管近几年我国车市出现了一定幅度波动,但车市长期向好的基本面没有发生变化。从长远来看,目前我国汽车工业产销已处于短期调整的尾声,未来车市将保持稳中向好的增长态势。”中国汽车工业协会副总工程师许海东向《中国消费者报》记者表示,考虑到我国车市发展的特征和阶段,预计今年我国汽车总销量将达到2760万辆,同比增长3%。
截至2022年,我国汽车市场年销量已连续多年稳定保持在2500万辆以上。在多位业内人士看来,我国汽车消费市场仍有很大发展潜力。国家信息中心副主任徐长明曾公开表示,从需求侧来看,我国汽车市场有相当大的需求潜力还未完全释放,考虑到经济发展以及人们出行需求的提升,预期我国汽车市场全年销量的峰值在4000万辆左右。
无独有偶,日前,中国汽车工业协会副秘书长陈士华对《中国消费者报》记者表示,预计未来我国汽车全年销量的最高点在4000万辆左右,而现在全年最高销量始终未突破3000万辆关口,意味着我国汽车消费市场还有较大提升空间。
除此之外,作为拉动汽车市场增长的重要引擎,二手车在汽车市场中扮演着重要角色。
为激发二手车消费市场潜力,去年以来,二手车消费市场利好政策接踵而至。记者注意到,包括二手车行业临时产权制度、汽车年检放宽、取消二手车转籍限迁等利好政策释放,为二手车市场发展提供了信心和保障。
不久前,商务部、公安部、海关总署联合发布《关于进一步扩大开展二手车出口业务地区范围的通知》,提出为积极有序扩大二手车出口,新增14个地区开展二手车出口业务。
新年伊始,全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树在接受《中国消费者报》记者采访时表示,换购已成为汽车市场的第一大需求,二手车将起到决定性作用。活跃二手车市场,一方面置换消费会带来结构升级进而拉动新车销售;另一方面,二手车降低了消费门槛,通过畅通二手车的梯次消费和流通,能够有效扩大整个汽车消费规模。“综合来看,今年汽车市场会迎来新的增长阶段,期待主流消费者购买力进一步恢复,为稳定汽车消费市场信心奠定基础。”他说道。
多举措促消费
长期以来,当某项在汽车消费市场发挥重要作用的利好政策退出市场后,往往会在短时间内引发汽车市场的波动。在这种情况下,如何保持汽车市场来之不易的发展局面,是广大消费者关心的话题。崔东树表示,当国家层面利好政策退出后,地方性利好政策的及时出台有助于缓解消费市场因政策切换所带来的焦虑,有助于国内汽车市场实现平稳过渡。
记者注意到,随着国内车市步入市场化发展的全新阶段,多地在去年底出台了多项汽车消费利好政策。仔细观察,这些地方性利好政策覆盖了消费者买车、用车各个环节,从多方面满足消费市场需求,为今年汽车市场稳定增长提供了充分保障。
2022年12月12日,浙江省财政厅发布《关于提前下达2023年节能减排补助资金(新能源车推广应用中央财政补助资金)预算的通知》,提前下达2023年节能减排补助资金预算合计157231万元,用于2018年至2020年度新能源车推广应用中央财政补助资金清算和2020年至2022年度新能源车推广应用中央财政补助资金预拨。支持符合补贴政策要求的新能源车产品推广应用,进一步扩大新能源车产品消费。
2022年12月21日,深圳市人民政府办公厅印发《深圳市促进绿色低碳产业高质量发展若干措施》的通知,提出要持续推广新能源车,通过结合促消费政策实施安排,适时实施新购置符合条件新能源车购置补贴政策,以及对提前报废或迁出“国IV”及以下普通小汽车并购置符合条件的新能源车补贴政策等,促进新能源车销售。
对于广大新能源车主而言,成熟的充电基础配套设施建设是确保使用体验的关键所在。针对这一需求,四川省发改委等部门日前印发《四川省电能替代推进方案(2022—2025年)》,提出在城乡公共区域、高速公路、景区、居民小区等领域推进充电基础设施建设。“十四五”期间,充电基础设施保有量突破20万根,建成布局合理、运行高效、安全稳定的充电基础设施体系。
优化市场环境
一直以来,为进一步稳定汽车消费,有关部门陆续出台了一系列法规政策,有效维护了市场经营秩序、营造了良好消费环境。
市场监管总局公布的新版《家用汽车产品修理更换退货责任规定》(以下简称新版汽车“三包”)已于2022年1月1日施行。作为保护汽车消费者合法权益的具体措施,汽车“三包”自实施以来,在解决汽车消费纠纷中发挥了至关重要的作用。
新版汽车“三包”增加了诸多保护消费者权益的条款,其中新增七天可退换条款,使家用汽车直接进入“可退换时代”。新版汽车“三包”规定,家用汽车自三包有效期起算之日起7日内,因质量问题需要更换发动机、变速器、动力蓄电池、行驶驱动电机或者其主要零部件的,消费者可以凭购车发票、三包凭证选择更换家用汽车产品或者退货,而销售者应当免费更换或者退货。
随着智能汽车市场渗透率快速增长,车辆智能网联化功能已成为影响消费者购车的重要因素。工信部统计数据显示,2022年上半年,具备组合驾驶辅助功能的乘用车销量超288万辆,渗透率升至32.4%,同比增长46.2%。受此因素影响,新一代电子电气架构、车用操作系统、大算力计算芯片等技术得到突破,有关部门明显加强对汽车网联化领域的管理。
近日,市场监管总局发布《商用车辆车道保持辅助系统性能要求及试验方法》《驾驶员注意力监测系统性能要求及试验方法》《智能网联汽车自动驾驶功能场地试验方法及要求》三项智能网联汽车国家标准,将于今年5月1日正式实施。三项标准均属于我国智能网联汽车标准体系的重要组成部分,标准的制定和实施将为行业管理部门提供技术支撑,引导生产企业生产满足行业需求的技术产品,推动其更大规模的应用,有效提升我国车辆的智能化技术水平及道路安全水平,支撑我国数字经济发展。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)