科学家成功合成铹的第14个同位素

(资料图片仅供参考)

据科技日报报导，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。