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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）

小小消毒卡1米之内全覆盖 “消毒神器”到底有没有用？******

　　“消毒神器”到底有没有用？

　　阅读提示

　　近段时间，不少商家推出多种号称能“杀菌消毒防疫”的消毒产品，包括除菌消毒卡、蓝光雾化消毒枪、空气消毒机等，这些“消毒神器”到底有没有用引发关注。

　　除菌消毒卡、蓝光雾化消毒枪、空气消毒机……近期，不少商家推出多种号称能“杀菌消毒防疫”的“神器”，令消毒类产品销量大幅上涨。

　　在一些“消毒神器”的宣传中，“1米范围内，360度覆盖”“纳米级雾化，超远射程，无死角消杀”“紫外线杀菌，臭氧消毒，新冠灭杀率99.99%”……类似神乎其神的描述随处可见。这些消毒产品是确有奇效，还是商家为了宣传而徒而搞的噱头？对此，记者进行了调查。

　　小小消毒卡，1米之内全覆盖？

　　“黑科技高效防护，降低孩子在幼儿园、学校等公共场所交叉感染的概率。”在某电商平台，一款月销量过万的空气消毒卡在商品详情页宣称 “戴在身上，1米范围内，360度覆盖，杀菌消毒持久力达两个月”。销售同款空气消毒卡的另一商家则称其为除菌率为99.99%的“空气口罩”。

　　一些消费者出于给自己或家人增加一重安全保障的心态购买空气消毒卡。而消毒卡的防护效果究竟如何，却难以有直观判断。商品评论中，不少消费者表示“不知道有没有用，图个心理安慰”，更有消费者直言“就当‘智商税’了”。

　　中国家用电器研究院健康家电检测中心对空气消毒卡进行的一项除菌效果试验显示，每片消毒卡所含的二氧化氯气体发生剂在3克～15克之间，在大多数日常生活环境中，达不到杀菌消毒的有效浓度。3立方米的试验舱内，距离空气消毒卡远的地方除菌率仅有9.75%，距离近的地方除菌率也只有12.13%。

　　由中国科学技术协会、国家卫生健康委等主办的科学辟谣平台此前也发布文章，明确指出“二氧化氯贴片可以在身体周围形成一个‘保护屏障’，辅助拦截病毒感染”为谣言。

　　蓝光喷雾，双管齐下除病毒？

　　酒精、84消毒液这些常见的消毒产品，如何发挥出更大的功效？在一些售卖消毒喷雾枪的商家口中，将这些液体放入喷雾枪的水箱后，通过高压空气泵和雾化喷头喷射，便能实现纳米级雾化输出，阻断气溶胶传播路径。不仅如此，多数喷雾枪还增添了蓝光功能，可以辅助“杀菌消毒”。

　　“这款蓝光消毒枪的前端配备了一个紫外线消毒灯。”据了解，蓝光和紫外线本属不同概念，某些消毒枪的宣传中却故意混淆二者，将紫外线的消毒原理用于宣传蓝光消毒枪。“紫外线灯消毒作用时间需要30多分钟，喷壶上的消毒灯简直就是智商税”“这就是电动喷雾带了蓝色LED灯，要是想省力也能买”……对于蓝光消毒，不少消费者并不买账。

　　“‘蓝光消毒喷雾’是一种并不靠谱的概念，指望用这种产品上的蓝光杀灭新冠病毒难以实现。直射还可能对人的眼睛、皮肤等造成伤害，有比较大的安全隐患。”家电行业分析师梁振鹏说。

　　此外，如果使用消毒枪喷洒酒精，则可能更多一重安全风险。消防人员提醒，此时恰逢冬季，羽绒服、化纤材质等衣物易摩擦产生静电，大面积喷洒雾化后的酒精充分接触氧气，很容易被点燃起火，故选购、使用此类产品均需谨慎。

　　“空间防护盾”，家电新蓝海？

　　居家期间，“如何给家中空气杀菌消毒”成了消费者关注的问题。新的消费需求催生了家用消毒电器市场，以空气消毒机为代表的消毒家电日渐走俏。

　　紫外线消毒、臭氧消毒、光触媒消毒、等离子消毒……在对空气消毒机的产品介绍中，“空间防护盾”“防护无死角”是空气消毒机的宣传亮点所在。面对市场规模持续增长的空气消毒机，有分析认为，这将是家电行业的一片新蓝海。

　　不过，作为一种新兴产品，家用空气消毒机效果如何尚待市场检验，市面上产品质量良莠不齐。应按照消毒产品进行管理的空气消毒机，许多在上市销售前甚至未经过卫健委审核备案。

　　面对众多家电品牌纷纷入局消毒电器行业，中国家用电器商业协会秘书长张剑锋表示，尽管短期内这些产品确实能吸引消费者眼球，但若在国家或行业标准尚未明确的前提下夸大宣传，一旦产品达不到所宣传的效果，反倒会给品牌形象带来伤害，家电行业应本着规范有序的理念运行。

　　居家防疫，需多些科学和理性

　　在电商平台不少“消毒神器”的问答中，都有消费者有关产品“是否是智商税”的提问。而使用过的消费者对此也是体验迥异，有人认为有用，起码花钱买到了安全感；有人则认为全然无用。面对五花八门的“消毒神器”，如何才能不被收“智商税”？

　　梁振鹏认为，如果家用消毒电器号称能杀死新冠病毒，消费者可能要对宣传的真实性画一个问号，因为病毒本身在不断变异，很难确定某种消毒方式是否一直有效。至于“除菌率达99.99%”等宣传用语，也需要进一步解释说明去除的是哪些种类的细菌，刻意扩大概念可能涉及虚假宣传。

　　“从商家角度来讲，某一品类的消毒产品要想获得消费者信任，首先要保证产品质量，其次要遵守相关国家标准。另外，在营销层面也要谨慎宣传。如果一定要将消毒效果作为卖点，那么所宣传内容必须要以有资质的权威部门出具的检测证明为依据，不能夸大其词，欺骗、误导消费者。”张剑锋说，对消费者而言，居家防疫，也需要多些科学和理性。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）