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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）

王宝友：工业互联网赋能实体经济高质量发展******

　　光明网讯（记者 雷渺鑫）1月6日，由中国工信出版传媒集团主办，北京信通传媒·通信世界全媒体承办的“2023 ICT行业趋势年会”在北京召开。中国工业互联网研究院总工程师王宝友以《工业互联网赋能实体经济高质量发展》为主题发表了演讲。

　　王宝友表示，工业互联网是融合新一代信息技术与先进制造业技术的新兴业态，是工业发展连接枢纽，是数字基建，是工业转型升级的关键依托。

　　“近年来，我国工业互联网赋能实体经济发展成效显著。”王宝友说道。一是工业互联网成为实体经济稳定增长的重要引擎。二是工业互联网持续赋能行业转型升级、融通发展。三是工业互联网优化就业结构、稳定就业增长。四是工业互联网促进区域协同发展。

　　针对工业互联网赋能实体经济发展的理论逻辑和技术逻辑问题，王宝友发表了自己的看法。他表示，从理论逻辑来看，工业互联网是产业数字化转型和实体经济高质量发展的新型基础设施，并可促进生产要素、生产力和生产关系变革，夯实产业数字化发展根基，在发展中逐步成为实现企业数字化转型的物理载体。而技术逻辑则从工业互联网的四个要素，即网络、平台、数据和安全方面，助力数据价值最大化、赋能实体经济。

　　工业互联网作为推动数字经济与实体经济融合发展的关键支撑，已成为全面开启数字经济新时代的“金钥匙”。然而，在数字化转型升级的历史关口，如何进一步促进工业互联网赋能实体经济发展？对此，王宝友提出以下几点思考：

　　首先，立足工业视角。每一次工业革命，都是共性赋能技术与制造技术的深度融合，在这个过程中，工业企业始终占据主导地位，对融合过程发挥主导作用。

　　其次，重视中小企业。要加强基础设施建设，做好中小企业的共享。同时加强与中小企业的合作，带动中小企业数字化转型。健全优质服务体系，建设一些赋能平台、转型服务平台、数字化转型服务中心等公共服务平台。

　　最后，坚持长期思维。工业互联网的发展不是一蹴而就的事情，其赋能实体经济的进程是渐进的、螺旋式前进的，是需要长期积累并且持续优化的过程，不能急于求成。

　　“工业互联网须与行业特有的技术、知识、经验、痛点紧密结合，需要政府引导、业界深耕、技术突破、资本浇灌、其建设发展，是一场持久战、攻坚战。”王宝友说。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）