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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）

中国鱼用中国种 人均年占有量为世界两倍******

　　中国鱼用中国种 人均年占有量为世界两倍【水产养殖加工企业探索创新育种，水产品预制菜市场崛起，深加工成发展趋势】

　　从吃鱼难到年年有余，水产不再是人们逢年过节才有的硬菜，而是餐桌日常。我国人均水产品消费量2021年为14.2千克，比2015年的11.2千克上升26.8%，连续7年呈上升趋势。水产消费从“温饱型”向“品质型”过渡，青鱼、草鱼、鲢鱼和鳙鱼四大家鱼养殖热情减退，鲈鱼、鲟鱼等特种水产养殖量呈现较高增长，近五年养殖量增长率分别为78.4%和32.4%。

　　水产养殖加工企业探索创新育种以获得优质种源。受益于我国冷链物流不断完善，水产预制菜市场崛起，成为丰富人们蛋白质需求的重要补充。

　　瞄准育种攻克难题

　　“看今年哪种鱼卖价好，明年接着养”，过去渔民凭经验养殖，可能会造成产品过剩卖不上价。在富煌三珍总经理倪宝友看来，这是传统养殖高度分散的弊端。如今随着科学养殖意识逐渐增强，水产养殖逐渐实现标准化、规模化，也给水产品深加工带来稳定的原料供应。

　　不少企业与农户签订长期合作助推水产养殖标准化、规模化。富煌三珍有1440亩斑点叉尾鮰苗种繁育区，10万亩订单养殖基地。斑点叉尾鮰原产于北美洲，因抗病力强、骨刺少、肉质鲜美等成为烤鱼界的标配。

　　作为富煌三珍深加工产品的主要原料，斑点叉尾鮰在2015年时面临原种退化，攻克原种迭代成为公司发展的一道难题。“原种退化会降低鱼的抵抗力”，倪宝友说，公司为此联合江苏淡水水产研究所及全国水产技术推广总站联合攻关研发培育出“江丰1号”，其生长速度快、抗病力强，摆脱对原种依赖。“江丰1号”成为农业农村部重点推广养殖的水产新品种，带动全国产业链上下游年产值近500亿元。

　　可以说，近些年我国在水产种业方面不断突破，养殖种类丰富。数据显示，我国水产养殖种类达300种以上，水产养殖的种源自给率相当高，年提供苗种6万亿尾(粒)以上，基本实现“中国鱼主要用中国种”。2021年，我国养殖水产品人均年占有量47.36千克，是世界平均水平的两倍。

　　新技术为“鲜”护航

　　水产品在膳食结构中的比重不断增加，促使我国水产品需求持续增长。企业融入国内国际“双循环”格局，改变长期以来以出口为主的局面，转而深挖国内市场，发力水产深加工、延伸产业链，实现升级迭代。

　　包括国联水产、大湖股份、佳沃食品、富煌三珍等水产养殖企业延伸水产品加工产业链，实现由上游养殖到渠道营销升级转型。比如富煌三珍转向国内市场，专注斑点叉尾鮰细分品类推出烤鱼预制菜。“水产品预制菜的核心是保持原汁原味”，倪宝友介绍，目前传统的快速锁鲜技术多采用风冷，2019年公司与中科院合肥物质研究院合作，引入液浸式冰温保鲜冷冻技术，用零下40℃的微冻液系统进行冰温鲜冻，使解冻后鱼的口感与新鲜鱼几无差别，推动调味鱼行业提质升级。

　　水产深加工背后离不开冷链物流支撑。数据显示，2021年我国冷链市场规模近4000亿元，较2017年增长64%，2021年中国冷藏车保有量34万辆，较2017年增长195%。味知香、立高食品等预制菜企业还通过自建冷链物流体系保障配送。

　　品质生活下，越来越多的企业还通过技术实现从“塘头”到“餐桌”的全链条质量安全可追溯机制。未来，水产企业将继续从育种突破到技术创新为“鲜”护航，以更优质的蛋白水产品丰富人们的餐桌。

　　新京报记者 秦胜南

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）