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)
2022年,这些城市房价涨了!成都大幅领先北上广******
中新经纬1月16日电 (薛宇飞 实习生李俊浩)尽管早就准备好了首付款,在北京看了大半年房子的张先生仍没有下定决心上车。而最近,北京楼市成交升温的消息,让他有些心动。
“现在买,就怕买贵了,但不买,又怕出政策,房价再上涨。”张先生的话道出了时下不少购房族的心声。
2023年,你打算买房吗?
最新房价数据公布
16日,国家统计局公布2022年12月70个大中城市商品住宅销售价格变动情况。2022年下半年以来,70个大中城市中,房价上涨的城市数量不断减少,下跌的数量不断增多。到2022年12月,70城中新房销售价格环比下降的城市有55个,比上月增加4个;二手住宅销售价格环比下降城市有63个,比上月增加1个。
58安居客研究院院长张波对中新经纬说:“房地产行业的降温持续了一整年,房价下行的城市数量不断增多,就是一个重要的数据指标。”广东省城规院住房政策研究中心首席研究员李宇嘉分析,绝大部分城市新房价格都在下跌,且下跌城市数量在增加,意味着供需两端仍旧比较羸弱。
分城市类别看,二三线城市继续降温的同时,一线城市12月新房价格环比由上月下降0.2%转为持平,二手住宅价格的环比降幅比上月扩大。张波称,一线城市的市场降温在持续,新房价格环比涨幅持平,二手房全面下行可以很清晰地看到。北京、上海新房价格环比上涨并不代表市场热度回调,更大层面是成交结构的变化,中高端成交占比提升是直接因素。
张波表示,部分二三线城市房价上行,也不代表市场已开始复苏。从二手房价环比涨幅看,宁波、成都、昆明、长沙出现小幅上扬,实际成交量并没有出现同步增长,显示出房价上涨动力依然不足,市场处于探底阶段。
像张先生这种处于观望态度的人,不在少数。2022年12月底,央行公布的《2022年第四季度城镇储户问卷调查报告》显示,未来3个月,16.0%的居民打算购房,这一比例大幅低于三季度的17.1%,并创下2016年下半年以来的新低(2016年二季度的比例为15.1%)。同时,认为房价将继续上涨的居民比例仍在降低。
这些城市去年房价上涨 成都市场坚挺
环比数据,代表了2022年12月70城市房地产市场的表现;同比数据,则可以看出过去一整年房价的涨跌情况。2022年12月,70城中,新房、二手房销售价格同比下降的城市分别有53个、64个,同比上涨的有16个、6个,持平的有1个、0个。
具体看,2022年12月,新房价格同比2021年12月上涨的城市分别是成都(9.0%)、杭州(6.4%)、北京(5.8%)、上海(4.1%)、长沙(3.2%)、银川(2.3%)、西安(2.0%)、济南(1.9%)、宁波(1.8%)、南昌(1.8%)、乌鲁木齐(1.7%)、合肥(1.6%)、海口(1.0%)、青岛(0.6%)、广州(0.4%)、南京(0.3%),二手房价格同比2021年12月上涨的城市分别是成都(9.1%)、北京(3.9%)、上海(2.6%)、昆明(1.9%)、南充(1.4%)、无锡(0.4%)。
可以发现,2022年,成都、北京、上海是70城中新房、二手房价格均同比上涨的三个城市,而且,成都不仅是双料冠军,涨幅还大幅度领先北京、上海。从成交量看,2022年,大成都范围内新房成交套数约142982套,同比减少约25%;二手房成交套数约151376套,同比增加约200%,二手房成交套数创下有史以来最高纪录。由于二手房成交量的提升,2022年成都新房、二手房的合计成交量同比增加约21.36%,创下近5年的最高值。
上海易居房地产研究院研究总监严跃进称,成都2022年的市场可以用一个“牛”字形容,其房价指数总体趋稳向好。出现这种情况的一个重要原因是,成都的城市居住价值比较大,且房价相对低,潜在的购房需求多。政策上看,成都对于外来人口购房政策的放松,刺激了很多交易需求。他预测,成都2023年的房地产市场仍会成为全国市场中的佼佼者,值得关注和肯定。
就北京、上海的楼市而言,不止去年,进入2023年以来,有数家媒体报道称,两市一些楼盘成交、带看情况回暖,二手房议价空间减少。张先生也表示,最近他看到了这些报道,让他有些心动,同时,自从支持住房改善的政策发布后,也对北京是否会调整改善型住房购房措施开始关注。
对于北京市场1月份的变化,中原地产首席分析师张大伟对中新经纬分析,2023年1月份属于特殊情况,2022年12月大部分购房者不敢出门,叠加1月下半月准备过春节,所以1月上旬的成交量是集中了前后时间的成交,不能等同于市场火热。北京市场如果没有针对二手房首付比例、利率的政策变化,楼市很难出现真正地明显上升。中原地产研究院统计数据显示,2023年1月上旬,北京二手房住宅网签5152套,与2022年1月份同期的5438套基本接近,但高于2022年12月的3399套。
多地支持住房改善 一二线热点城市复苏加快
近段时间以来,地方两会陆续召开。不少地方的政府工作报告中都提及了稳楼市的措施,其中,支持住房改善的表态引发关注。
比如,北京市提出,支持住房改善、新能源汽车、养老服务等消费;浙江省提出,促进房地产市场平稳健康发展,坚持“房住不炒”,支持刚性和改善性住房需求,解决好新市民、青年人等住房问题;河南省提出,要落实好提振市场信心90条措施,激活房地产市场,落实首套房贷款支持政策,优化二套房认定标准,满足刚性住房需求和改善性需求。
张波认为,虽然房价下降的城市数量在2022年12月增多,但市场底部已逐步清晰,预计房价的稳定与上涨城市数量明显增长还需等到2023年二季度。“今年是改善需求入市的好年份,预计一二线热点城市的复苏节奏会相对更快。目前一二线热点城市的政策工具箱还有较多工具未被使用,尤其是针对改善需求在首付及利率方面有很大的调整空间。结合房贷利率的整体优化,未来市场整体复苏非常可期。”
李宇嘉预计,如果疫情能够保持稳定,房地产供给端、需求端的纾困政策或许在今年二季度产生效应,即热点城市交易量开始企稳并慢慢回升,并在下半年带动都市圈周围城市好转。不过,由于楼市依旧较弱,不太可能出现大幅度反弹,特别是房价反弹。“更长期的市场走势,既需要看政策力度,特别是一线城市政策的力度,也需要看居民就业、收入、预期的修复态势。”
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责任编辑:罗琨
(文图:赵筱尘 巫邓炎)