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)
上海:新型现代警务机制提升超大城市安全能级******
2022年,上海警方共打掉电信网络诈骗黑灰产团伙260余个,抓获犯罪嫌疑人4500余名。 上海警方供图
中新网上海1月10日电 (记者李姝徵)高水平的安全保障了国际化超大城市的繁华,也是城市能级和核心竞争力不断提升的关键。来自第三方的调查显示,2022年度上海公众安全感和公安工作满意度两项数据连续第10年实现“双提升”。
2022年,上海公安机关以“一平台、三体系”新型现代警务机制为牵引,持续推进风险隐患清零、精准打击犯罪、便民政务服务等工作,不断提高人民群众安全感、满意度,推动城市安全向更高水平迈进,为上海在新征程上继续当好改革开放排头兵、创新发展先行者保驾护航。
主动除隐患,实现事前预防治理
“老于,最近你店里有没有一个年轻人来卖电瓶车”“有有,你这里也有吗”“这么巧,我这里前几天也来过”……“平安商户联盟”微信群内这段聊天内容引起了民警的注意,该群内商户大多是电动自行车经销商。金山分局金山卫派出所当即组织警力对该情况开展循线排摸,成功侦破一起连环盗窃电动自行车案件。
上海警方全力优化便民服务模式,推出了一系列便民利民的改革举措。 上海警方供图
上海公安机关努力推动公共安全治理模式向事前预防转型,依托“动态隐患清零”主动防范体系,积极打造特色品牌,通过在全市范围内推广“平安屋”及“平安商户联盟”建设,不断提升城市治理现代化水平。截至2022年底,已建成“平安屋”2100余个、组建“平安商户联盟”队伍270余支,日均参与值守群防群治力量1.2万余人,延伸了主动发现隐患的触角。
闵行分局浦锦路派出所人民调解室内,两位纠纷当事人在民警、调解员和律师的帮助下握手言和,一起因长期漏水引起的邻里纠纷就此解决。
上海警方在全市范围推广派出所、司法所、律师事务所“三所联动”纠纷调解模式,将矛盾最大限度化解在基层。 上海警方供图
邻里、家庭等矛盾纠纷潜伏性较强,久而久之可能会引发治安甚至刑事案件。对此,上海公安机关坚持新时代“枫桥经验”,发挥社区民警“平安建设的组织者”作用,积极发动辖区内群防群治力量共同滚动排摸邻里、家庭等矛盾纠纷,力争做到及时主动发现。同时,在全市范围推广派出所、司法所、律师事务所“三所联动”纠纷调解模式,将矛盾最大限度化解在基层。2022年,共化解矛盾纠纷63万余起。
武宁南路武定路路口,施工人员正在调整地面车道的标志标线,现场疏导交通的静安分局交警支队一大队大队长张稳对记者说道,“近期,我们通过对各重要路口车流的分析研判,重新调整相关路口的交通标志标线,让居民出行更加安全。”
道路一旦发生拥堵极易引起交通事故和安全隐患,超大城市的交通拥堵现象一直是全球性的难题。上海公安机关运用“易的PASS”等智能交通分析系统,实时分析比对大车流情况,不断优化调整道路交通标志标线。通过主动优化各大拥堵路段、路口的交通标志标线,有效缓解了道路通行状况,极大挤压了交通隐患滋生的空间。2022年,共优化调整各类交通标志标线780余处,全市交通事故同比下降31.2%。
精准打犯罪,保障经济向稳向好
“世界杯刚刚落下帷幕,在球迷享受精彩赛事的同时,我们对‘赌球’等违法犯罪行为开展了专项打击整治。”治安总队治安行动队副支队长薛文渊介绍,11月中旬以来,上海警方紧盯网络赌博线索,主动巡查、精准研判各类信息,坚决铲除赌球窝点、斩断渗透链路、摧毁组织体系,净化了社会治安环境。截至目前,全市公安机关共侦破赌球刑事案件26起,查获涉案赌资1300余万元(人民币,下同)。
在严打网络赌博犯罪的同时,上海公安机关依托“分类统筹集约”精准打击整治体系,深入开展“砺剑”系列专项行动,全力攻坚电信网络诈骗、侵犯知识产权等突出违法犯罪,保障全市经济社会向稳向好发展。
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当下深受广大年轻群体喜爱的剧本杀竟也有假货?近日,上海警方联合相关行政执法部门,成功侦破全国首例侵犯剧本杀著作权案,抓获盗版印刷、网络分销、线下门店等全环节犯罪嫌疑人39名,捣毁仓储、销售窝点15处,涉案金额达5000余万元。
经济形势的不断变化,导致危害市场秩序安全和市场主体权益的经济犯罪日益凸显。对此,上海公安机关不断紧密与市文旅局、市版权局等行政部门的合作,强化精准预警、精准打击、精准处置能力,严查严打严防各类侵犯著作权犯罪。针对此类犯罪跨地域、团伙化的趋势特点,坚持跨省作战、深挖严打,全力维护一流营商环境。2022年,全市公安机关已侦破侵犯著作权类案件60余起,抓获犯罪嫌疑人160余名,涉案金额17.7亿余元。
便民优服务,提高人民生活品质
“这项政策真是太方便了,我们夫妻不用特意请假回老家给儿子报出生了,在上海就可以直接打印儿子的《居民户口簿》,太感谢了!”在上海工作生活的江苏籍居民周先生,仅用1分钟就在派出所为自己新出生的儿子成功打印了《居民户口簿》信息,成为“长三角区域跨省(市)新生儿入户服务”由“缴旧寄新”到“直接打印”转变升级后的首位受益群众。
2022年,上海公安机关全力优化“一口受理、联动审批、快捷收付、一网通办”的便民服务模式,推出了一系列便民利民的改革举措。
“现在无犯罪证明可以直接全程在手机上申请、出示,简直太方便了。”在松江分局方松派出所窗口民警指导下学会线上申请的李女士喜笑颜开。
围绕“足不出户能办事,跑路最多只一次”目标,上海公安机关以“互联网+政务服务”为基础,推动公安政务服务从线下窗口向网上办事转型。以市民群众最常开具的户籍证明和有无犯罪记录证明为例,自上线以来,这两张证明累计在线开具270余万张,减少群众跑动270余万次。
为解决群众急难愁盼问题,在“可办能办”的基础上向“好办快办”目标转变,上海警方充分发挥公安数据治理应用优势,牵头开发了公安电子证照制证和调用系统,全量归集制作了身份证、户口簿等63类9500余万张电子证照,市民群众可以通过“随申办”亮证使用。同时,警方积极拓展电子证照应用场景,先后推出电子证照在宾馆住宿、路面交通查验等场景中的应用。
除了各项便民举措,上海警方持续推出优化营商环境的举措,试行“浴场”“宾馆”和“网吧”等3个行业“一业一证”改革,探索建立“一证准营”的行业综合许可制度,将多张许可证整合为一张“行业综合许可证”,最大限度释放改革红利,让经营者更加坚定扎根上海的决心。(完)