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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）

解码中央农村工作会议 夯实“三农”压舱石 力争产能再上新台阶******

　　强国必先强农，农强方能国强。近日召开的中央农村工作会议锚定建设农业强国目标，对“三农”工作作出一系列重要部署，强调“保障粮食和重要农产品稳定安全供给”始终是建设农业强国的头等大事，提出“实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动”“抓住耕地和种子两个要害”“健全种粮农民收益保障机制”等。

　　业内专家表示，我国粮食安全形势总体向好，推动粮食产能迈上新台阶，进一步挖掘粮食增产潜力，粮食安全的根基将进一步夯实。为此，要抓住耕地和种子两个关键，提高农民种粮综合收益，持续激发农民种粮的内生动力。

　　实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动

　　悠悠万事，吃饭为大。会议将“保障粮食和重要农产品稳定安全供给”作为建设农业强国的头等大事，指出要“实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动”，抓紧制定实施方案。

　　近年来，我国粮食产能稳定提升。国家统计局数据显示，2022年全年粮食实现增产丰收，全国粮食总产量达13731亿斤，比上年增加74亿斤，增长0.5%，粮食产量连续8年稳定在1.3万亿斤以上。人均粮食占有量达483公斤，高于国际公认的400公斤粮食安全线，做到了谷物基本自给、口粮绝对安全。

　　“我国粮食安全形势总体是好的，不过，当前和今后一个时期，我国保障粮食安全仍面临一些风险挑战。”中国人民大学教授、国家粮食安全战略研究院院长程国强说，必须未雨绸缪，始终绷紧粮食安全这根弦，持续提升粮食综合生产能力，更好地保障粮食安全。

　　“据测算，我国粮食产量在‘十四五’期间有望达到1.4万亿斤。”中国农业大学国家农业市场研究中心主任、国家小麦产业技术体系产业经济研究室主任韩一军说，实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动，进一步挖掘粮食增产潜力，推动粮食产能迈上新台阶，为保障粮食安全夯实基础。

　　韩一军还表示，会议强调保障粮食和重要农产品稳定安全供给，这是在当前国际国内形势下对保障粮食安全作出的重要部署。下一步，要统筹好稳定与安全的关系，增强我国农业产业链韧性，切实提升大豆油料等产能和自给率，保障我国粮食和重要农产品全球供应链的安全稳定。

　　抓住耕地和种子两个要害

　　会议强调，要抓住耕地和种子两个要害，坚决守住18亿亩耕地红线，逐步把永久基本农田全部建成高标准农田，把种业振兴行动切实抓出成效，把当家品种牢牢攥在自己手里。

　　韩一军表示，继续提高粮食产能，耕地和种子是关键。其中，在耕地方面，除了守住“18亿亩”红线之外，还要抓好高标准农田建设、黑土地保护，这是提高粮食产能的根基。

　　近年来，各地加紧推进旱涝保收、稳产高产的高标准农田建设，不断改善农业基础设施。到2022年底，我国高标准农田将累计建成10亿亩。

　　“但要继续提高产量，靠扩大面积空间有限，重点还要提高单产，种子就成了关键中的关键。”韩一军说，所以要把种业振兴行动切实抓出成效，要把当家品种牢牢攥在自己手里。

　　记者从农业农村部获悉，在我国农作物生产中，80%的种子是靠企业提供的。近年来，我国种业企业发展较快，已经拥有两家全球前10强的农作物种业企业，但是多数企业规模小、竞争力不强。

　　2021年7月，中央全面深化改革委员会第二十次会议审议通过《种业振兴行动方案》，明确要扶持优势种业企业发展。2022年8月，农业农村部发文表示要做优做强一批种业龙头公司，加快打造种业振兴骨干力量。

　　农业农村部种业管理司相关负责人指出，只有让更多拥有自有品种的优势企业成为种业市场的供应者、品种更新的推动者，才能真正落实种源自主可控的目标要求。

　　健全种粮农民收益保障机制

　　要丰收，也要增收，才能持续激发农民种粮的内生动力。

　　会议提出，要健全种粮农民收益保障机制，健全主产区利益补偿机制。保障粮食安全，要在增产和减损两端同时发力，持续深化食物节约各项行动。

　　“健全种粮农民收益保障机制和主产区利益补偿机制，让农民种粮有利可图、让主产区抓粮有积极性。”程国强说。

　　一直以来，种粮成本高、收益低，是影响农民种粮积极性的重要原因。此外，粮食生产还面临市场波动、自然灾害等风险挑战。

　　为了确保农民种粮卖得出、有钱挣，近年来我国不断强化粮食生产政策扶持，加快建立健全农产品价格、农业补贴、农业保险等保障机制。2022年，中央先后向实际种粮农民发放一次性农资补贴资金400亿元，缓解农资价格上涨带来的种粮增支影响；继续提高小麦、稻谷最低收购价，稳定玉米、大豆生产者补贴和稻谷补贴政策，提高农民种粮积极性；在继续实施政策性农业保险的基础上，实现三大主粮完全成本保险和种植收益保险在主产区产粮大县全覆盖。

　　农业农村部农村经济研究中心产业发展研究室主任曹慧表示，健全种粮农民收益保障机制，要构建价格、补贴、保险“三位一体”的扶持政策体系，完善主产区利益补偿机制，采取有效措施巩固粮食功能区生产能力，防止出现功能弱化趋势。此外，还要大力发展收购、存储等农业社会化服务，减少粮食产后损耗，推动节本增效，提高农民种粮综合收益。(记者汪子旭 班娟娟)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）