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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）

为什么说冬季适合吃羊肉？试试这几种推荐吃法******

　　进入12月，天气是越来越冷了，气温低的日子里就想吃点补身体的美食，冬季吃羊肉似乎就成了大家一致认可的养生法则。羊肉历来被当作是冬季进补的首选，这个说法准确吗？为什么说冬季适合吃羊肉呢？羊肉真的能暖身吗？今天就从营养学的角度来为大家分析一下羊肉的营养价值。

　　蛋白质丰富 食物热效应高

　　首先，从营养学角度来看，蛋白质的热效应(由于进食而引起能量消耗增加的现象)最大。羊肉因为含有比较丰富的蛋白质，因此具有食物热效应高的特点，会让人们感觉吃完羊肉后身体更暖。

　　脂肪多 帮助人体御寒

　　其次，肉类能量高。作为肉类的一种，羊肉富含丰富的优质蛋白质，还含有大量的脂肪。羊肉好吃，很容易吃多，这样就会摄入大量的能量，这些能量就会让我们觉得暖，帮我们抵御严寒。

　　含大量血红素铁

　　缓解贫血和怕冷症状

　　再次，羊肉作为红肉的一种，含铁丰富，能提供大量血红素铁，有利于提高血红蛋白含量，缓解贫血和低血压人群的怕冷症状。

　　因此，因为羊肉有以上这些营养价值，所以吃羊肉能暖身，“适合冬季吃”的这个说法很正确。

　　但也必须要说明，猪肉、牛肉作为优质蛋白的红肉，其实也可以取得和羊肉类似的效果，并没有必要非得吃羊肉。

　　《中国居民膳食指南(2022)》推荐每天食用动物性食物120-200克，因此，吃的时候要控制好量，不要过多摄入，健康适量吃羊肉，建议：

　　推荐吃法一：炖吃少喝汤

　　蒸、炖、焖都是羊肉最健康的做法，这样烹调加工温度较低，能最大限度地锁住营养。同时，产生的致癌物较少，维生素破坏也较少。建议少喝汤，尽量吃肉。因为炖汤里的脂肪、盐和嘌呤含量不低，可增加痛风、肥胖和高血压的风险。而大部分的营养其实还是在肉里。

　　推荐吃法二：涮羊肉搭配蔬果

　　涮羊肉的加热时间短，能较好地保存营养成分。但一不小心，羊肉摄入就容易超量，注重蔬果的搭配，摄入时配上如金针菇、蘑菇、白菜、冬瓜、丝瓜、菠菜、茭白、笋、各种绿叶菜等蔬菜一起涮火锅，能较好地避免羊肉摄入过量，还能做到食物多样化、荤素搭配、合理平衡膳食营养。

　　推荐吃法三：爆炒配大葱

　　传统菜肴爆炒羊肉具有发汗解表的功效，是抵御冷空气的绝佳菜品。爆炒加热时间较短，营养损失少。用大葱一起爆炒，可以去除荤、腥、膻等油腻厚味及异味，并产生特殊香味，还有较强的杀菌作用。

　　这样吃羊肉，既暖身又健身。冬季御寒，不妨将羊肉加入到自己的菜肴食材中，为自己和家人搭配一份暖心菜肴吧。

　　文/胡晓岚(黄石市中心医院营养主任技师）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）