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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）

黑龙江冷水鱼为啥这么火******url:https://m.gmw.cn/2022-12/25/content_1303234248.htm,id:1303234248

　　大雪过后，黑龙江省的主要江河已经全线封冻。最近，位于黑龙江下游的佳木斯市抚远东极鱼市，又迎来了一年一度的冬季卖鱼高峰期。“这批鲟鳇鱼今天下单，最迟明天就能‘飞’走！”在这个声名远扬的鱼类交易集散地，商户们忙着直播卖鱼，前来选购的本地市民也络绎不绝，伴随着人们口中呼出的阵阵哈气，零下20℃的市场显得格外热火朝天。

　　黑龙江流域的施氏鲟与达氏鳇，通常被人们统一称作鲟鳇鱼。鲟鳇鱼，起源于亿万年前的白垩纪时期，曾与恐龙在地球上共同生活，是世界上现存最古老的原始鱼类，被称为“水中活化石”，具有重要的科学、生态、社会、经济价值。2021年《国家重点保护野生动物名录》将野外种群达氏鳇列为国家一级重点保护野生动物，施氏鲟列为国家二级重点保护野生动物。

　　生态养殖

　　在黑龙江上游的黑河市爱辉区，每到隆冬时节，黑河华之宝鲟鱼有限公司黄旗营子网箱养殖基地都会迎来销售高峰，购买新鲜鲟鳇鱼的顾客络绎不绝。

　　“这点儿鱼都快卖完了，最忙时候一天卖一二百条。”黄旗营子网箱养殖基地职工、黄旗营子村村民于绵秀告诉记者，他这批卖的是在黑龙江里养了近一年的鲟鳇鱼，因为黑龙江的水质好，所以鱼肉口感好，买的人特别多。

　　成立于2010年的养殖基地位于黑河市爱辉区坤河乡黄旗营子村，现有养殖网箱600个，年养殖能力约20万公斤，养殖品种有杂交鲟、施氏鲟、西伯利亚鲟、俄罗斯鲟、匙吻鲟等鱼种，预计春节前夕就能售罄。

　　鲟鳇鱼味美天然、营养价值高，吸引了不少周边客户预订抢购，市场前景广阔。鲟鱼养殖基地效益好了，村里的百姓收益就有了保障，在家门口就能就业，实现了增收顾家两不误。黄旗营子村村民李树军自从在养殖基地打工，每年的收入就增加了近5万元。

　　但是，鲟鳇鱼的养殖也不是件容易事儿。

　　主要生存在黑龙江流域的鲟鳇鱼是冷水鱼，它们的生存条件可以用“苛刻”来形容。据黑龙江省鲟鳇鱼保护协会会长李国志介绍，人工环境下鲟鳇鱼的生长水温要保持在20℃左右，冬天水温保持在2℃至4℃且水面不可结冰，同时还要保证以生态饲料进行天然牧养。“黑龙江的自然条件有利于鲟鳇鱼实现性成熟，也更适合鲟鳇鱼的生存与繁衍。”李国志说。

　　不只是温度，还有水质、水溶氧量、氨氮含量等参数，都是鲟鳇鱼生存必不可少的指标，更重要的是，鲟鳇鱼需要流水养殖且水质清新无污染。正是黑龙江的水环境治理，成就了鲟鳇鱼养殖产业的不断扩大。佳木斯市水务局副局长冷纪国介绍：“我们在黑龙江流域综合施治，比如四级河湖长加强巡河检查频次，整治入河排污口，提高流域畜禽粪便资源化利用率，还印发了《关于进一步加强生物多样性保护的实施方案》等，通过一系列行之有效的措施使黑龙江佳木斯段水质稳定达到Ⅲ类，从而保护和改善了鲟鳇鱼的生存环境。”

　　保护增殖

　　今年7月，黑河市逊克县在黑龙江畔举行了鲟鳇鱼增殖放流活动。这次放流的16.7万尾鲟鳇鱼苗来自黑龙江省水生动物资源养护中心逊克濒危鱼类救护基地，经过50多天的精心培育，达到放流标准。近年来，该中心已经向黑龙江干流放流鲟鳇鱼超230万尾。

　　8月份，一年一度的鲟鳇鱼增殖放流活动也如期在抚远、哈尔滨等地分别举行，约35万尾鲟鳇鱼苗被送归黑龙江、松花江。李国志介绍，这些鱼苗全部由抚远东龙鲟业无偿提供，是今年5月份由水产科研人员人工孵化而成，经过3个多月的精心培育，鱼苗长到10厘米至15厘米。

　　“鲟鳇鱼增殖放流是改善水域生态环境的重要举措，对逐步增加鲟鳇鱼野生种群数量有重要意义。”活动主办方之一、黑龙江省个体劳动者协会的吴景林表示，希望通过鲟鳇鱼保护，引起全社会共同关注水生生物养护及其栖息地的保护。

　　人工增殖放流一直是推动渔业资源恢复，保持水生生物多样性的重要举措。放流鲟鳇鱼苗，对有效恢复黑龙江鲟鳇鱼资源、加快水生生物资源修复、推进渔业可持续发展都具有重要意义。

　　不过，在上个世纪，黑龙江的鲟鳇鱼可没有这般好的待遇。

　　上世纪七八十年代，由于过度捕捞、环境污染以及水土流失等原因，黑龙江流域鲟鳇鱼资源急剧减少，鲟鳇鱼自然分布水域变得相当狭窄，鲟鳇鱼资源濒临枯竭。后来，国际濒危野生动植物种贸易公约将其列为濒危物种。资料显示，鲟鳇鱼性成熟晚、生殖周期长，雌鱼初始成熟年龄在16年至20年，雄鱼在12年以上，后代群体补充慢，因此其野生资源一旦遭到破坏很难恢复。

　　为有效修复野外鲟鳇鱼种群资源，自2001年开始，黑龙江省便持续开展鲟鳇鱼苗增殖放流活动，涵盖黑龙江、松花江和乌苏里江等自然分布区域。2009年起，黑龙江又全面禁止鲟鳇鱼商业捕捞活动，不断加大渔政执法管理力度，加强对资源产地、驯养繁殖基地、集贸市场、饭店餐馆和运输环节的监督检查力度，严厉打击非法捕捉、走私、加工、贩卖水生野生动物的违法犯罪行为。

　　黑龙江省还不断加强对鲟鳇鱼栖息地的生态环境保护，目前已在黑龙江水域划定11处国家级水产种质资源保护区自然保护地、面积超5.2万公顷，建立了黑龙江抚远段鲟鳇鱼和同江段达氏鳇国家级水产种质资源保护区，划定保护区生态红线，为野生鲟鳇鱼营造良好栖息地。

　　产业兴旺

　　鲟鳇鱼全身都是宝：胃、唇、骨、鳔、籽是烹制名菜的上等原料；鱼皮是制作高档皮革制品的好原料，可与鳄鱼皮媲美；赫赫有名的鱼子酱就来自其卵，经济价值极高，有“黑珍珠”的美誉，不同鲟鳇鱼品种的鱼子酱出口价格每千克高达230美元至1600美元不等。

　　黑河华之宝鲟鱼养殖基地是黑龙江省内最大的鲟鱼养殖基地与科技成果转化基地，依托黑龙江优质水体，养殖出的鲟鳇鱼无泥腥味、肉质鲜美、品质优良，深受消费者的喜爱，鲟鳇鱼及衍生产品一年四季畅销国内外。黑河华之宝鲟鱼有限公司董事长时煜来告诉记者：“我们还将把黑龙江的三花五罗、名贵鱼种都拿到网箱里来养，补充禁渔期市场没有鱼吃的空白。”

　　产量上来了、销路打开了，但鲜鱼、冻鱼只是冷水鱼产业的低端产品。为延长产业链，提高冷水鱼价值，抚远市积极培育有实力的公司开发高端产品，抢占鱼产品高端市场。

　　来到抚远市鲟鳇鱼繁育养殖有限公司鲟鳇鱼繁育车间，记者看到技术人员正在进行人工活体取卵，为北京的一家养殖场繁育鲟鳇鱼苗。这条50多斤的鲟鳇鱼通过繁育鱼苗的方式，可获得3万多元的收入，一条鱼就可卖出100多条鲜鱼的价值。抚远利用冷水鱼原种的优势，积极发展冷水鱼种业，让产自抚远的优质冷水鱼鱼苗游向全国，丰富当地百姓餐桌。

　　在发展冷水鱼种业的同时，抚远市鲟鳇鱼生产企业还积极扩大规模，进行鱼产品精深加工。世界顶级食材鱼子酱，保健品、护肤品、休闲食品等系列衍生品，从“中国鲟鳇鱼之乡”走上了国际餐桌。“我们今年增加了135亩养殖水面，计划明年进一步扩大养殖规模。”李国志告诉记者，企业还在谋划新建数字化设施渔业项目，并帮助农民建起家庭渔场，走上可持续发展的乡村振兴致富路。

　　走进抚远市鱼产品销售商店，一盒盒包装精美的熏鱼、鱼子酱、风味鱼柳、鱼罐头等产品琳琅满目。一批以鲟鳇鱼等鱼品深加工为主的企业如雨后春笋般蓬勃发展，注册的企业达到100家左右。在抚远淡水鱼博物馆，馆内收藏展示黑龙江水系特产的施氏鲟鱼、达氏鳇鱼、中国大马哈鱼等重要经济鱼种的标本达80多个，也成为抚远市一个特色旅游景点。

　　12月16日，“2022黑龙江冷水鱼·冬捕季”新闻发布会召开，拉开了黑龙江省冷水渔业振兴的大幕，以鲟鳇鱼为代表的黑龙江冷水鱼产业，已形成了繁育、养殖、研发、加工的全产业链条。冷水鱼系列产品正通过线上线下结合的销售模式，打开国内外两个市场。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）