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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）

讲究实用的墨子（子曰诗云）******

　　墨家巨子田鸠去拜会楚王。楚王问他：“墨子是赫赫有名的学者。他的亲身实践还算可以，可为什么他讲的话虽然很多，却不动听呢？”

　　田鸠先讲了两个故事。一个是说，秦王把女儿嫁给晋国公子，陪嫁的媵妾有70人，衣着都很华丽。到了晋国，晋国人反而喜欢陪嫁的妾，而看不上秦王的女儿。

　　再一个故事很有名，买椟还珠，说有个楚国人到郑国去卖宝珠。他用名贵的木兰香木做了一个精美的匣子，用香料熏烤，用珠玉点缀，用玫瑰装饰，用翡翠衬托。结果郑国人只买了他的匣子，却退还了宝珠。

　　田鸠得出结论：当今世人的言谈，说的尽是些华丽动听的辞令。君主往往只欣赏言辞的华美，却忽视了它的实用价值。墨子的学说传授先王治国的办法，阐述圣人的言论并宣告于天下人。假如只想使言辞动听，那恐怕人们就会只追求言辞华美而忽视它的实用价值，因为言辞而损害了实用。所以墨子讲的话虽然很多，但是不动听。

　　上述对话见于《韩非子》，说明当时学者对于墨家学说“多而不辩”的特点很清楚。这与我们阅读《墨子》时的感觉一致。与诸子文章相比，《墨子》可能无《论语》的简约，无《孟子》的雄辩，无《荀子》的精细，无《庄子》的奇诡，这与墨子、墨家学说重实利的特点有关。

　　墨家祖师墨子，一般认为是春秋战国之际的鲁国人，工匠出身。儒道墨法，先秦最重要的四家学派，孔子、老子、韩非子在《史记》中都有自己的传记，唯独墨子，司马迁只在《孟子荀卿列传》里附带提了这么短短一句：“墨翟是宋国的大臣，在军事上擅长守卫，在思想上主张俭朴节约。有人说他和孔子是同时代人，也有人说他比孔子晚。”

　　这说明早在汉初之际，墨家就已衰落到乏人问津的田地了，接下来又沉默了几乎2000年，一直到清末民国时期，才被重新发现。当时一批著名学者整理注解《墨子》，诠释发扬墨学，让墨子重新回到人们视野中来。

　　于是，今天我们得以看到，墨子以一介平民的身份，保持着席不暇暖的勤奋状态，终日奔走在制止战争、劝说兼爱的路上，具有一种摩顶放踵的牺牲精神。因此，他开创的墨家，被认为是中国传统文化中最具有救世情怀的学派。其观点集中在《墨子》一书中。

　　《墨子》成书于战国时期，今存53篇，内容驳杂，按照胡适、梁启超等学者的观点，大概可以分成5组。

　　第一组《亲士》《修身》《所染》《法仪》《七患》《辞过》《三辩》这7篇，都是后人伪造的。前3篇全无墨家口气，颇有道家儒家言论。后4篇是根据墨家余论而作，可以看做墨学概要，梁启超认为应当先读。

　　第二组包括《尚贤》《尚同》《兼爱》《非攻》《节用》《节葬》《天志》《明鬼》《非乐》《非命》《非儒》等24篇，多“子墨子曰”的字样，应该是弟子记录、推演墨子学说的文本，也有后人加入的内容。

　　这些篇章每个主题都分上中下3篇，文义大同小异，为何如此？民国学者陈柱做了一番复盘：“余意墨子随地演说，弟子各有记录，言有时而详略，记有时而繁简，是以各有三篇。当时演说，或不止三次，所记亦不止三篇。然古人以三为成数，……故编辑《墨子》书者，仅存三篇，以备参考，其或以此乎？”很有道理，但细读文本可以发现每个主题的上篇往往比中下篇的逻辑更严密、论说更到位，有学者推测上篇的形成比中下篇要晚，因此更加成熟一些。编辑者把最好的文本置于最前，说明深谙传播之道。

　　第三组《经》《经说》《大取》《小取》等6篇，既不是墨子的书，也不是墨者记墨子学说之书，而是与惠施、公孙龙等名家学说十分接近。惠施、公孙龙的学说，差不多全保存在这6篇之内。

　　第四组包括《耕柱》《贵义》《公孟》《鲁问》《公输》5篇，是墨家后人将墨子言行编辑而成，类似《论语》。其中很多材料比第二组还重要。

　　第五组从《备城门》到《杂守》11篇，所记皆墨家守城之法，在《汉书·艺文志》的分类中属于“兵技巧”，也夹杂着一些阴阳学说。

　　总之，集中体现墨子思想的，是第二和第四组文章。清代学者孙诒让说，读墨子，从《尚贤》到《非命》就够了。从中可以看出，墨家是儒家最早的反对派和论敌。儒家说爱有差等，墨子就说要兼爱；儒者讲究厚葬，墨子提倡薄葬；孔子推崇音乐，墨子就说非乐；儒学远鬼知命，墨子明鬼非命……可以说，凡是儒家支持的，墨家就反对；凡是儒家反对的，墨家就支持。因此，读完《论语》看《墨子》，就像去完极地去赤道，冰火两重天。

　　值得一提的是，第三组和第五组文章，在逻辑学、光学、物理学、兵法等诸多方面对中国古代科技有卓越贡献。李约瑟就曾据此称赞“墨家的科学成就超过整个古希腊”。是不是过誉暂且不论，极力肯定的背后说明墨家在这方面确实有两把刷子。（熊 建）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）