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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）

电影市场迎来强劲复苏******

　　记者 袁云儿

　　《阿凡达：水之道》凭借突出的视效走出逆转曲线，《想见你》依靠热门IP带来情怀和浪漫，《绝望主夫》负责营造新年伊始的喜庆氛围感……2023年元旦档（12月31日-1月2日）电影市场迎来关键性的强劲复苏。据灯塔专业版数据，截至1月2日19时，2023年元旦档电影总票房达5.38亿元。

　　元旦期间，许多观众前往影院观影。影院正在逐步恢复至疫情前状态。

　　元旦假期三天，全国影院恢复运营水平达到新高，为市场复苏提供了基础。根据灯塔专业版数据，元旦假期三天全国影业影院营业总数都达到10600家以上，且每天的数量都在增多。其中昨天全国营业影院总数为10657家，是去年2月27日以来近10个月的新高，营业率高达85%。随着疫情逐渐平稳，北京、西安、天津、郑州、沈阳、大连等城市《阿凡达：水之道》的元旦档票房反超了影片首周票房。由于影片已经上映一段时间，出现这种逆转，一定程度上说明北方、中部、西部等地区恢复速度较快，观众在逐步回归影院。

　　元旦档上映的影片中，《阿凡达：水之道》《想见你》《绝望主夫》分列单片票房前三位，这三部影片合计贡献了近95%的元旦档票房，头部效应非常明显。

　　已经上映超过半月的《阿凡达：水之道》在这个假期实现票房逆转，收获2.73亿元票房，勇夺档期票房冠军。尤其值得一提的是，该片IMAX和CINITY等特效厅票房占到了20%以上。另外，该片的平均票价也从上映首日12月16日的56元下降到50元以下。对于影片市场表现的“回春”，影评人阿甘觉得当在情理之中，因为导演詹姆斯·卡梅隆的作品向来走长线放映，后劲非常足。尽管该片在剧情上遭到太过俗套简单的批评，但在他看来，该片依然是这几年最值得看的电影之一。目前猫眼专业版对该片在内地的总票房预测已从此前的10亿元回升至14.87亿元。

　　如果说《阿凡达：水之道》是元旦档的大餐，那么爱情片《想见你》和喜剧片《绝望主夫》就是开胃小菜了。前者作为2019年现象级同名剧集的衍生电影，用小清新的风格叠加时空穿越元素，讲述了一个双向奔赴的感人爱情故事；后者则借助喜剧和幻想营造出一个“女尊男卑”的虚拟世界，对大男子主义进行了辛辣的批判与讽刺，呼吁男女平等、女性独立自强。灯塔专业版数据分析师陈晋透露，《想见你》的主要受众为年轻女性，占比接近七成，与《阿凡达：水之道》有明显的差异性。“值得一提的是，影片在跨年场的票房超过1500万元，排名第一，很多年轻观众选择在影院观看这部爱情片，携手跨年迈入2023。”这说明，七夕、元旦等有特殊纪念意义的档期，主打浪漫温馨的爱情片依旧是市场“刚需”。而《绝望主夫》作为元旦档唯一的喜剧片，档期票房也顺利破亿元。

　　元旦档市场表现可喜，让业内对还有不到三周就将到来的春节档充满期待。截至目前，2023年春节档已有《流浪地球2》《无名》《满江红》《熊出没·伴我“熊芯”》等四部新片待映，其中《流浪地球2》是国产科幻大片的续作，又有吴京、刘德华两位超级明星保驾护航；《满江红》作为张艺谋新作，演员星光同样夺目；程耳执导的谍战片《无名》由梁朝伟、王一博主演，这样的搭配令人耳目一新；而已经多年在春节档“闷声大发财”的“熊出没”系列IP今年又没缺席，且也是档期“硬通货”。未来可能还会有其他影片宣布进军春节档。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）