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）

文化过客的目光与足迹——读《遥远的彩虹班》******

　　【光明书话】

　　作者：谈凤霞（南京师范大学文学院教授、博士生导师）

　　互联网时代，世界各地的时事新闻瞬间传播，风景生活也都可以一览无余。虽然网络缩短了时空距离，但是对于一方水土的深刻认知，唯有真正踏入才能有切身感受，而且这份感受不仅是关于异域，也连带着我们的故土；不仅关于我们的所来、所在，也关于我们的所往。作为异国他乡的匆匆过客，会有属于过客的新鲜而独到的目光，甚至也可能会留下过客的美好足迹，找到未来的行走方向。荆凡以自身南非生活经历为蓝本创作的儿童小说《遥远的彩虹班》就铺展着这样的目光，铭刻着这样的足迹，也昭示着作者对教育和文化的多重思考。

《遥远的彩虹班》 荆凡 著  浙江少年儿童出版社

　　一

　　这部小说中的异域不是我们颇为熟悉的西方欧美国家，而是相对冷门的非洲最南端。南非因其先后被荷兰和英国殖民的历史及世界各国移民的当代交汇，带来众多的民族和种族，美丽的南非成了民族的大熔炉，被誉为“彩虹之国”。故事的主人公苏远母子来到南非开普敦，领略了南非的山海、草原、野生动物等绮丽的自然风光，这些炫目的热带风光让他们惊叹和沉醉，但无法抚慰他们在异国的孤独和渴望。

　　苏远一家在南非除了和一些中国朋友来往，也结识了南非当地的外国朋友，同胞乡情和跨国友谊给他们的生活带来了丰富的情调和温润的感动。苏远一家对于文化有着开放的眼光，他们参观南非的艺术博览会，拜访南非祖鲁民族的友人。“彩虹之音”一章浓墨重彩地渲染了不同民族之间的文化艺术交流，尤其是多民族的音乐展示。音乐既凸显了民族的特色，同时也消泯了民族的隔阂。相互尊重、相互欣赏、相互帮助，是他们的国际交往准则。苏远爸爸在外地得了疟疾的危难之际，南非友人不离不弃地关照；在苏远母子骑车和开车遭遇危险之时，好心人伸出了援助之手，让他们感激万分；苏远妈妈也接受了外国邻居的孩子进班学习中文的请求。作者以苏远一家在南非的两年生活经历来展现南非社会的风土人情，目光中大多是欣赏，但也有对于社会治安等问题的批判。

　　身在异国，真正让苏远母子心心念念的，是“母语中文”这片根植于文化土壤中的“精神家园”。 存在主义哲学家海德格尔认为“语言是存在的家园”，语言、存在、思维三位一体。语言学派的代表人物维特根斯坦甚至主张哲学的本质就是语言，语言是人类思想的表达，是整个文明的基础。《遥远的彩虹班》并非旨在探讨形而上的哲学，而是立意在于与语言紧密联系的文化。苏远到达南非后，需要学习英语来更好地融入当地学校和文化；但是在情感上，他更倾心于自己的母语，更加觉察到中文的美和亲切。这是目光在两种文化之间逡巡过后的自然选择，母语联接着我们的民族身份和文化认同。定居南非的华人家长都希望下一代的孩子能够学习中国语言，以了解和承接民族文化之根；而外国友人则出于对中国的好奇和喜爱而希望能学习中文。林如荠在开普敦开设的中文学习班收了七个不同肤色和身份的孩子，但相同的是他们对于中文的热情。林如荠没有把中文当作交际语言来教授，而是用心地选择中国诗词，传达语言本身及其内在的文化底蕴之美。从语言哲学来说，语言的表达方式不同，世界显示的方式就不同。中国古典诗词显示的是优雅的诗意、含蓄的情致，可以让孩子们触摸中华民族的文脉，感受其隽永的气韵，增益其对于中国的亲近之心。

　　小说节奏舒缓，作者没有刻意设计扣人心弦的故事情节，而是以散文般的笔致平实地讲述苏远母子的过客生活，而学习中文则成了作者构想主体故事的情节线索，尤其在小说的后半部分更是集中笔力，层层推进地烘托这一事件之影响与意义。苏远一家临回国前，费尽周折地去寻找老师来延续“永远的彩虹班”。他们回顾过去：“两年上课的时光像彩虹一样闪着赤橙黄绿青蓝紫的光，在三个人的脑子里闪过——在异国他乡的汉语荒漠里，他们竟然在这小小的书房里挖出了一口母语的井，养育了一片小小的、小小的绿洲。”作为过客，这片“中文绿洲”是他们在南非开普敦这个异国他乡留下的足迹，是他们的不舍，也是欣慰。

　　二

　　在异域土地上，苏远母子也留下了成长的足迹。从初来乍到时对于陌生世界的忐忑、遭遇危险时的惊恐，到和南非友人交往中的融洽，再到建立中文学习班之后的适应，尤其是在中文的学与教中找到了自身的根基和价值。苏远变得更加自信大方，林如荠也在一连串的考验中，找到了作者所言的“自适”。很多时候，生活环境的变化是对成长的一种催化剂——无论是对大人还是孩子，逼着我们走出熟悉的舒适区，去面对和接受新的挑战。这需要勇气、耐心、智慧。在不同文化的对照甚至碰撞中，我们需要清醒地辨识自身文化的优异与缺失，去芜存菁地吸收异域文化以取长补短，在保持自己身份之际又扩展自己的世界，并思考可以有何增进文化交流的作为并付诸实践。

　　南非是一个盛产宝石的国度，在这部以南非为地点的小说中，苏远欣赏过南非自然界的奇特宝石，钟情于母语中文这块熠熠闪光的文化宝石，也珍爱跨越国界的友谊的宝石。《遥远的彩虹班》的“遥远”其实暗含了远与近：在遥远的异国他乡发展了对于自身母语文化的“亲近”，也生发了和异国文化及友人的“亲近”，而“彩虹”的丰富颜色则代表了多元文化的包容。小说中多次写到南非的圆形田地：“田地中，有的圆则和别的圆相互拥抱着。还有的，三三两两，各种排列组合。这些特别的田地，有的满圆碧绿，有的整圆金黄，也有的被对半劈开，在同一个圆里种了两种不同颜色的作物。”这一描写看似闲笔，实则是神来之笔。新奇的圆形田地既是南非的一种特色地理风貌，也象征了在这片土地上各色文化的兼容并包。圆形代表了圆融与和谐，而各种色彩的圆更是体现了当今世界所需要的和谐并存、美美与共的兼容并包精神。因此，《遥远的彩虹班》是融汇了中华民族气韵与当代世界气象的文化与情感的结晶。

　　《光明日报》（ 2023年01月12日 11版）