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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）

在科教兴国路上绘就科技自主浓墨重彩******

　　【奋进新征程 建功新时代·深入学习贯彻党的二十大精神·重庆大学】

在科教兴国路上绘就科技自主浓墨重彩

——重庆大学师生深入学习贯彻党的二十大精神

光明日报记者 张国圣 光明日报通讯员 赵深艳

　　“树立远大理想，勇于将小我融入祖国大我，脚踏实地做好每一件事。”党的二十大代表、重庆大学党委书记舒立春，最近连续为学校2022级本科生上了数堂形势政策课。舒立春结合学习贯彻党的二十大精神，勉励同学们不负青春韶华，不负时代重托，以重大人的责任担当为实现中华民族伟大复兴接续奋斗。

　　党的二十大胜利闭幕后，重庆大学迅速成立了由党的二十大代表、校领导、思政课教师、辅导员以及学生党支部委员、团学骨干等183人组成的师生宣讲团，以传达报告会、理论学习中心组学习会、形势政策课、专题党课等多种形式宣讲，在全校掀起了学习贯彻党的二十大精神热潮。

　　以“大平台”打造国家战略科技力量

　　10月31日15时37分，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射。约8分钟后，梦天实验舱与火箭成功分离并准确进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。

　　“热烈祝贺梦天实验舱发射成功”“为全面推进中华民族伟大复兴而团结奋斗”……重庆大学机械传动国家重点实验室一楼大厅内不时响起阵阵掌声，机械与运载工程学院师生在这里举行主题党日活动，并邀请问天实验舱和梦天实验舱阿尔法对日定向驱动机构对构齿轮传动研发负责人陈兵奎，讲述他历时8年攻克极端工况下对构齿轮多项关键技术，助力“问天”和“梦天”24小时不间断追踪太阳的科研经历。

重庆大学潘复生院士团队。资料图片

　　陈兵奎所在的重庆大学机械传动国家重点实验室紧跟国家重大战略，瞄准国防和国民经济建设对机械传动系统的重大需求开展科技攻关。近年来，实验室相关研究成果先后为嫦娥四号生物科普试验载荷、嫦娥五号着陆验证系统、首次月面无人钻取采样等重大任务提供关键技术支撑。

　　我国高压输电行业的拓荒者、重庆大学电气工程学院教授蒋兴良牵头建设的湖南雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站，是世界上第一个能源装备安全防御野外科学观测研究站。多年来，蒋兴良率科研团队坚守冰雪高山做研究，在电网防冰减灾领域不断取得重大突破，为“西电东送”等国家重点工程作出重要贡献，相关研究成果还为能源装备安全储备了原创科学数据和关键技术。

　　“重庆大学正以国家重点实验室优化重组为契机，探索创新平台管理体制和运行机制改革，通过强化有组织的科研加快建设国家级创新平台，打造国家战略科技力量。”中国工程院院士、重庆大学校长王树新说。

　　党的二十大报告对西部大开发、长江经济带发展、成渝地区双城经济圈建设、推动共建“一带一路”高质量发展等作出了战略部署。为更好地服务国家重大战略部署，重庆大学以现有的国家重点实验室为核心，高质量建设由“先进制造”“智慧能源”“低碳技术”“先进材料”“电子器件”“人工智能”等领域组成的科学中心，围绕国际学科前沿、国家重大需求和区域经济产业发展，全链条开展基础研究、关键技术和应用研究，努力打造服务重庆及西部地区经济社会发展的基础研究和创新发展研究高地，形成服务国家需求和支撑前沿研究的战略科技力量。

　　以“大项目”服务国家重大需求

　　12月5日，在山东省菏泽市某风电场项目，中国船舶集团旗下中国海装成功完成165米级钢混塔筒机组的吊装，其支撑结构采用了中国工程院院士、重庆大学钢结构工程研究中心主任周绪红和王宇航团队研发的钢-预应力混凝土混合结构塔筒。这种混合结构塔筒打破了国外技术垄断，与100米轮毂高度传统纯钢结构塔筒相比，发电量提高25%~28%，每年新增总发电量约135亿千瓦时，可供约647万户家庭的全年用电，按等电量替代火电计算，相当于节约标煤700万吨，经济效益和社会效益显著。

　　新型能源材料及装备是能源战略转型的关键支撑，其中镁电池和镁储氢等镁基储能材料潜力巨大。中国工程院院士潘复生牵头在重庆大学国家镁合金工程技术研究中心组建的镁电池研究团队和镁固态储氢团队，已成功研发多种镁离子电池和新型储氢材料。由重庆大学国家镁合金工程技术研究中心联合广东国研、广东省科学院等单位合作完成的“镁离子电池”项目，还获得2022年国际“镁未来技术奖”。

　　重庆大学还与重庆两江新区联合共建重庆新型储能材料与装备研究院，瞄准能源转型前沿技术打造国家级储能科技创新平台，并面向全球发布了一批示范项目和人才招募“英雄帖”。知名专家学者严谨的治学态度和对科研前沿的敏锐把握，也潜移默化地激励着青年师生。

　　“周老师经常在工程一线挖掘科学问题，理论结合实践解决问题。团队的年轻人不只是以他为学业导师，更奉他为人生导师。”王宇航表示，周绪红院士目前正带领团队开展海上风电工程结构研究，为保障深远海区域龙卷风、洋流、海浪侵蚀等极端情况下风电设施结构安全提供基础理论和关键技术支撑。

　　以“大改革”打通人才培养和科技创新全链条

　　高校是培养科技创新人才的主阵地，积极探索人才培养模式改革创新，是新时代高校肩负的新使命。

重庆大学校园风景。资料图片

　　2022年，教育部印发《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》，明确了加快国内碳储领域相关专业学科、科研平台建设和人才培养的重点任务。“2021年学校获批开设碳储科学与工程专业，成为全国首批四所获批开设该专业的高校之一。”重庆大学资源与安全学院副院长陈结介绍，学校紧扣国家“双碳”战略需求，提前谋划制定完善碳储科学与工程的培养方案，并致力于碳捕集利用与封存等领域的领先技术研发，填补我国在碳捕集、碳利用、碳封存、碳管理及碳交易等方面专业复合型人才培养的空白。

　　卓越工程师是科技创新和产业发展的稀缺资源。2020年，重庆大学和重庆两江新区合作，在国内率先创建“学科交叉，项目驱动”重庆大学明月科创实验班，打通产业和学校的边界，推进新工科教育实验。重庆大学也获批成为首批国家卓越工程师学院试点建设高校。

　　“我们的目标，是将卓越工程师学院打造成新工科教育改革试验田和重庆市‘人才链-创新链-产业链’融合示范区。”重庆大学卓越工程师学院执行院长罗远新说，学院将瞄准国家创新驱动发展战略和重庆智能网联汽车产业发展，培养新能源智能网联汽车、智能制造等关键领域高层次人才。

　　重庆大学光电工程学院教授朱涛率领研究团队自主研发的“t系列”光纤智能感知产品，能够为长输管道、火灾预警、桥隧监测等提供先进的一站式解决方案。2022年5月，朱涛团队注册成立重庆塔科智感科技有限公司，他本人自主研发的感知技术获得了1400万元天使轮融资，团队知识产权也被作价4200万元。

　　重庆大学改革科研管理体制机制，支持鼓励科研人员以成果作价入股和融资，推进科技创新产学研全链条“一体化”。近年来，学校以“国家知识产权示范高校”等平台为依托加快建设技术转移研究院，并围绕产业链部署创新链，逐步创建由科学技术发展研究院和前沿交叉学科研究院、先进技术研究院、技术转移研究院、产业技术研究院、国际联合研究院“1+5”科研管理体系，形成了基础研究、技术创新、工程实践、成果转化、产业培育的科研全链条组织模式，打通、畅通科技创新“全链条”。

　　面向世界科技前沿、面向经济社会发展主战场和国家战略需求抢抓创新驱动发展的重大机遇，重庆大学科技创新能力不断增强，原创性高水平学术成果快速增长。“十三五”期间，全校科研总经费较“十二五”增长34%，其中国家级项目经费增长155%、承担国家基金项目增长35%。2022年至今，学校新增国家级千万元以上重大重点项目近20项，牵头获批国家重点研发计划项目16项，转化科技成果100余项。

　　“不忘立德树人初心，牢记为党育人、为国育才使命，努力造就拔尖创新人才和高素质教师队伍，加快建设中国特色、世界一流大学和优势学科；以科技自立自强为目标，瞄准高峰、基础、前沿、交叉，强化有组织创新，加快成果转化；持续深度融入成渝地区双城经济圈建设，全面支撑建成世界重要人才中心和创新高地。”在重庆大学党的二十大精神传达报告会上，舒立春号召全校师生凝心聚力、接续奋斗，切实为中国式现代化贡献自己的力量。

　　《光明日报》（ 2022年12月28日 05版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）