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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）

流进心底的斑斓水色******

　　早市 黄志刚

　　那年·时代记忆 李国梁

　　母与子 冯晓东

　　毕棚沟风景 陆庆龙

　　停泊 姚芳华

　　写生（水彩画） 邓涵

　　塔吉克老人（水彩画） 李晓林

　　【学人谈】

　　近年来，中国水彩画的发展可以用“迅猛”一词来形容：艺术院校的水彩画教学由相关课程的设置逐步转变为水彩画系的建立；国内大大小小的水彩画创作团体陆续组织成立；国内外的水彩画展览和写生创作交流活动频繁举办；大量水彩画相关赏析、普及文章由各类媒体不断推送……中国水彩画发展在短短几年里变得热闹非凡，呈现出一派欣欣向荣的景象。

　　在众多画种里，水彩画是极为活跃且十分适宜在各类公共文化场所展示、推广的一个画种。究其缘由，是因为水彩画有着良好的群众基础，除了其鲜艳明丽的色彩、雅致清新的风格十分贴近大众审美外，创作材料稀松平常，绘画方式简便易行，也使得人们更易掌握。此外，水彩画在进入中国的数百年来，大都以小幅风景、静物的形式出现，种种缘由，使得水彩画成为大众喜闻乐见的艺术形式。

　　作为“舶来品”，水彩画的发展历程与西方美术史有着很大部分的重叠。尽管水彩画历史悠久，但油画、雕塑、壁画等在不同时期各领风骚，成为艺术创作的主流，而19世纪之前的水彩画大多是描述性绘画，更多是作为补充，常见于风景、静物等主题的小幅创作中。直至19世纪末，纷繁的艺术形式与风格不断涌现，对绘画个性的强调被推向了极致，这也为水彩画带来了新的生机。因为它的鲜活、灵动，甚至种种不可控因素都可成为它的亮点，艺术家们从水彩画的创作中获得了前所未有的体验。

　　我们常将水彩画比喻为轻音乐，这是基于其调性而言。在水彩画漫长的发展历程中，如丢勒、透纳、康斯特布尔、塞尚、罗丹、萨金特等西方绘画大师，以及中国老一辈艺术大家，如李铁夫、关广志、李剑晨、吴大羽、庞薰琹、吴冠中、古元等，正因他们的辛勤耕耘与不懈探索，大大拓展了水彩这一画种的深度与广度，也提高了这一媒介的知名度。当代中国水彩画的创作发展，除了对于媒介材料本身的关注，还应注重提升创作者自身的艺术水准，包括艺术家的胸怀、眼界和知识结构的完善度，以及对美术史的认知，这些因素直接决定了创作者使用水彩这一媒介的角度、方式和作品语言的丰富性。这一点，在近年来的中国水彩画创作中体现得尤为明显。

　　近日，以“水彩让城市更精彩”为主题的首届中国当代水彩邀请展暨水彩学术论坛在青岛举办。此次展览参与者众多、影响力甚广，通过来自全国各地优秀水彩画家创作的500余件作品，我们可以管窥当代中国水彩画创作，一探其多元的发展面貌。许多优秀作品从题材、形式、观念等多方面展现出水彩画的多样可能，让人眼前一亮。栾泓伟的《岁月如烟》、白固的《秋日》、胡巧玲的《食语》等作品注重个性化的语言表达，通过对景物的描摹传达出细腻的个人情绪；纪钦达的《培训班》、林波的《安全出行》、井旭的《悠悠的世界》等作品从不同角度展现出人与时代密不可分的关系，以崭新的视角探索具象绘画的表达维度；刘云生的《雪域老妇》、冯晓东的《母与子》聚焦人物主题，艺术家力求运用传统的表现方式，通过深入刻画塑造不同生存状态下的人物性格。此外，还有许多艺术家试图在创作中展现水彩语言的实验性与观念性，于具象与抽象的转换中，探索画面形式的疏密变化与简繁对比，以及色彩在水性张力下的变化极限。其中，邓涵的《写生》、姚芳华的《停泊系列》、王绍波的《岛城》、赵云龙的《无风的夏日》等作品让人耳目一新。

　　纵览参展作品，我们也可以发现，近年来的一些水彩画创作倾向于在纸面上玩味形式语言的变化，内容上则趋于超脱现实的表达，追求视觉上的快感。同时，全国不同地区水彩画发展的不均衡、创作者水平参差不齐，同样是我们需要面对的问题。在锤炼创作技艺的同时，艺术家还需要具备紧扣时代脉搏、与人民同呼吸共命运的情怀，需要秉持现实主义的创作态度。与此同时，中国水彩画的发展还需加强艺术批评和艺术理论研究，为实践提出更高的要求，理论与实践同频共振，方能使作品生发出创新的力量。

　　我想，水彩画也许就是万花丛中那一朵淡雅的小花，它就应该以自己轻快、明媚、透亮、飘逸的姿态展现于世人面前，去传达人的情感与思绪。当然，这并不意味着它就不可以有所突破，有人尝试以超大尺幅展现其魅力，有人将宏大题材搬上水彩画纸，有人借助新材料、新技法探寻艺术语言的新表现……这些都是当代中国水彩画以求突破的一种实验，我们应该鼓励这种实验。尊重传统，继承传统，但不拘泥于传统，不停留在过往，方可行稳致远。

　　（作者：李晓林，系中央美术学院教授、中国美术家协会水彩画艺术委员会副主任）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）