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)
影片《原野》追忆——记南海影业公司第一部故事片******
金兆龙
影片《原野》中的主要演员。1981年,中国新闻社创办的南海影业公司第一部电影故事片《原野》摄制完成,在社会上引起了极大的轰动。时光流水,此事已过去了31年,现将当时摄制这部影片的前前后后有关情况追忆如下。
中新社电影业务始于上世纪50年代,当时仅限于拍摄一些介绍中国大陆的风光纪录片、地方戏曲片以及侨乡面貌的影片供旅居海外的广大侨胞观看。进入上世纪80年代,中国改革开放为广大侨居海外的侨胞和港澳同胞回到祖国探亲观光提供了极其便利的条件。为此,中新社的电影业务内容也随之发生了变化。当时中新社主管电影部工作的吴江副社长十分关心电影部的改革和发展,根据廖承志同志关于侨务外宣工作的指示精神,提出了拍摄电影故事片的设想。吴江副社长找来当时电影部的导演凌子,共商电影故事片的拍摄工作。经过一段时间的酝酿,决定将著名剧作家曹禺先生的话剧《原野》搬上银幕。影片《原野》由中新社电影部凌子导演,并请来了北京电影制片厂著名电影摄影师罗德安担任摄影。影片的其他摄制人员从北京和长春电影制片厂暂借。电影部由我和伊铁士,吴青青,付铮等人分别参加了该部影片的导演组和摄影组工作。
1980年的初夏,我们摄制组一行来到了黑龙江五常县一个偏僻的林区小镇——山河屯。外景地之所以选择在这里,是因为这部影片中有许多场戏需要在成片的桦树林中拍摄,我们摄制组在那里得到了山河屯林业局的大力支持与协助。
摄制组在林区拍摄期间,生活条件十分艰苦。特别是在夏季,林区有一种蚊子,俗称小咬,这种蚊子叮起人来十分厉害,就连上厕所也会向你发起进攻,当时摄制组许多人都被叮得全身红肿。每天清早大家带上一些干粮一拍就是一天,即使有时送饭也十分简单。辛苦一天工作下来,浇上一桶黄黄的井水就算洗了一个澡,马上又投入到第二天的准备工作。即使这样大家也都毫无怨言,因为拍摄出一部好的影片是大家共同的心愿。
摄制组的到来,为山河屯这个小镇增添了许多欢乐。每次拍摄时,总吸引着周围众多的居民前来观看,因此维持拍摄现场秩序成了一大难题。记得在拍摄娶亲这场戏时,需要一些群众演员,消息一传出,就招来了大批的应征者,这些从未上过镜头的群众演员,在表演上是那样的朴实、自然。一次,剧中需要找一个演侦缉队长的群众演员,找了半天,找到了中新社在剧组担任会计的韩海滨,通过拍摄这组镜头,他居然还找到演戏的感觉,并迷恋上了演员的工作。
东北的冬季是严寒的。进入11月份,漫天的大雪纷纷而至,外景地被厚厚的积雪所覆盖,这种天气为拍摄工作带来了重重困难。从驻地到外景地,为了运输众多的摄影器材和道具,必须在厚厚的积雪中开辟出一条道路,再加上外景地积雪的清扫,使得制片部门的工作十分繁重。寒冷的天气也给演员的表演带来了很大的困难,演员为了戏中的需要,在零下十几度气温仍要穿着单衣拍摄。特别是扮演白傻子的演员两只胳膊还要裸露在外,冻得他满身起了鸡皮疙瘩,有时不得不喝上几口白酒来御寒。对于外行人来说,人们都觉得当演员好风光,但演员为艺术吃苦的精神却鲜为人知。
东北冬季的寒冷和缤纷的大雪使得我们摄制组不得不挥师南下,来到湖南长沙。在潇湘电影制片厂的大力支持下,在摄影棚里完成了剩余镜头的拍摄工作。
在影片拍摄过程中,我们剧组多次登门拜访《原野》的原作者、戏剧大师曹禺先生,征求他对电影剧本和拍摄的意见。曹禺先生对自己早期的作品《原野》搬上银幕十分关注,并就影片的艺术创作不时地与导演和演员交换看法。影片双片(送审片)完成后,他不但认真地观看了全片,还十分仔细地提出了一些修改意见。
影片《原野》摄制完成后,在社会上引起了很大的轰动,人们都争着先睹为快。由于没有公开放映,只是在内部试映,所以总是难以满足众多观众的要求。随着影片《原野》在社会上影响日益扩大,这部影片的风波也是一起接着一起。其中议论最多的就是谣传《原野》有两个版本。此事甚至引起政界高层的关注,并调看了此片。作为该片的剪辑之一,我对此事最有发言权,因为每拍摄一批镜头,冲印出来后,都要经过我进行分场编号和初剪,在我的视野中从未见过社会上谣传的镜头,我想这些谣传可能就是因为影片中有场男女主角所谓的“床上戏”引起的。其实这场戏导演处理得很含蓄,比起现在一些影视片在表现这类戏时,要文明得多,也严肃得多。
影片《原野》得到了廖承志同志亲切的关怀和支持,1981年10月,影片《原野》即将在香港上映,时任全国人大常委会副委员长的廖承志亲切接见了即将赴香港参加首映式活动的影片导演凌子,男女主角杨在葆、刘晓庆以及兼任南海影业公司总经理的吴江副社长。在接见中,廖公勉励他们要多和港澳文化界人士发展友谊,进行艺术交流。廖公还对他们说,《原野》一片将会受到海外华侨和港澳同胞的欢迎,并希望他们继续努力,拍出更多的好影片。
影片《原野》在香港上映期间,受到了香港同胞的热烈欢迎,香港的媒体好评如潮。《华侨日报》载文称“《原野》叫好又叫座”。《新晚报》评论说“《原野》是一部非常严肃、文学性很强的影片”。《大公报》和《明报》都刊出影评,赞扬男女主角演技高超。《南北极》杂志发表专文称,“《原野》是文革以来最出色的中国电影”。
影片《原野》在国际上也受到了极大的关注,应意大利电影艺术协会的邀请,导演凌子携片前往意大利参加了威尼斯电影节,并获得了“最受推荐影片”奖的荣誉。
值得一提的是,电影《原野》因种种原因一直到1987年2月才获准在国内公映,但仍受到广大观众的欢迎和喜爱,在第十一届电影“百花奖”评选中,该片荣获最佳故事片奖。
时值31年后的今天,回忆起中新社第一部电影故事片《原野》摄制历历在目,记忆犹新。影片《原野》第一次将中国新闻社南海影业公司推向社会,亮相于中国电影界。随后南海影业公司又推出了《精变》、《春桃》、《老店》和《北京故事》等一批杰出电影作品,走过了一段辉煌的历程。
(历史资料)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |