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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）

中央农村工作会议系列解读⑨打通农技推广“最后一公里”******

　　作者：刘丽、孙炜琳，中国农业科学院农业经济与发展研究所

　　中央农村工作会议强调，要依靠科技和改革双轮驱动加快建设农业强国。党的二十大报告绘就了实现高水平农业科技自立自强的宏伟蓝图，中央农村工作会议进一步吹响了科技驱动农业强国建设的号角。科技驱动农业强国建设既要“顶天”，又要“立地”，既要着眼于世界前沿技术和基础研究，争取世界农业科技前沿领域的话语权，又要面向产业需求，让先进前沿的农业科技成果下沉进村、入户、到田，让农民学得会、用得上。农技推广作为连接科技和经济的关键环节，是将先进前沿的农业科技成果转化为现实生产力、促进农村经济高质量发展的重要利器。

　　一、打通农技推广“最后一公里”，对加快科技驱动农业强国建设意义重大

　　《“十四五”全国农业农村科技发展规划》指出，到2025年，我国农业科技整体实力稳居世界第一方阵，农业科技进步贡献率达到64%。要实现这一目标，在很大程度上取决于农技推广的效率和质量。中央农村工作会议强调要着力解决好农业科技创新体系中存在的各自为战、低水平重复、转化率不高等突出问题。数据显示，2019年我国农业科研院所以及农业高等院校的科技成果转化率分别为18.86%与16.79%；根据科学技术部“农业科技成果转化项目”数据统计，我国涉农企业科技成果转化率也不足50%。打通农技推广“最后一公里”将极大提高我国农业科技成果转化率，将更多的农业科技成果转化为现实生产力和农民收益，对于提升农业科技创新整体效能、加快科技驱动农业强国建设具有特别重要的意义。

　　二、打通农技推广“最后一公里”仍面临较多挑战

　　改革开放以来，经过多年建设，我国逐步建立起以政府公益性农技推广机构为主、以科研院所和高校为代表的准公益性推广机构和以农业社会化服务组织为代表的市场性推广机构多元共存的农技推广体系。农技推广体系不断改革创新，为当前农业科技进步贡献率超过61%发挥了关键支撑作用，为保障国家粮食安全、引领产业升级、推动农业现代化发展做出了突出贡献。近年来，随着农业生产新业态的不断涌现，广大农业生产主体对农业技术的需求呈现多样化，打通农技推广“最后一公里”仍面临较多挑战，主要表现在：

　　政府公益性农技推广机构投入不足，提供的农技服务内容及技术类型与农业生产的多样化需求匹配度不够。市场性农技推广机构服务范围覆盖面窄，服务群体较为分散，推广的技术相对单一，无法解决区域性产业发展面临的技术难题。政府公益性农技推广机构与市场性农技推广组织没有形成合力，力量分散。从整体来看，科技成果的市场转化机制尚不健全，农技推广模式较为单一，农技推广手段较为传统，运用大数据、云计算等现代信息技术手段不充分。

　　三、打通农技推广“最后一公里”，提升农业科技创新体系效能

　　构建多元互补、高效协同的农技推广体系。进一步深化建设以政府公益性推广机构为主导，以科研院所、高校、农业社会化服务组织等为补充的多元化农技推广体系，加快完善“一主多元”的基层农技推广服务网络。构建协同互补的农技推广运行机制，强化公益性农技推广机构与准公益性及市场性农技服务机构的有效对接，明确多元主体的角色定位与功能发挥，促进农业科技成果转化应用。坚持政府公益性推广体系的主导地位，加大基层农技推广投入，设立专项保障经费，强化政府农技推广的公益性职能。

　　立足产业需求，强化市场导向，全方位提高农技推广效率和质量。坚持立足农业生产一线，强化市场在农技推广的导向和筛选作用，加强政府公益性农技推广队伍建设，搭建基层农技推广人员和科技研发人员交流平台，切实提高基层农技推广水平。扎实推进农业社会化服务，以产业需求为基础，鼓励以“农资+服务”、技术托管、示范带动等多种方式开展农技服务，优化资源配置，加速实现技术服务的专业化。立足现代农业集约化、标准化特征，大力推广科技示范园区、科技小院、项目带动、企业参与等新兴技术推广模式，切实提高农业技术推广成效。

　　充分利用新手段、新平台推动农业科技与产业融合，成果与市场结合。加强科技服务载体和平台建设，搭建集“农技需求－交流培训－农资交易－技术服务”等为一体的农业技术服务数字化平台，为农业技术推广提供精准化、智能化服务，助推农业科技与产业融合。整合资源，以新电商平台为基础，健全市场转化机制，加速农业科技成果与市场结合，以市场反哺产业和科研，实现互惠互利、良性循环。利用互联网新媒体手段搭建与农业生产者的技术交流平台，建立低成本、高效率、便利化的反馈互动机制，提高农业技术推广效率。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）