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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）

东西问丨霍巍：为什么西藏文明轨迹始终向东发展？******

　　中新社成都1月17日电题：为什么西藏文明轨迹始终向东发展？

　　——专访四川大学中国藏学研究所所长霍巍

　　中新社记者贺劭清岳依桐

　　中国西藏地区的文字出现于公元7世纪吐蕃王朝建立以后，此前漫长的时段无文献可据。由于传统藏学研究主要依赖汉、藏文献和极少量的吐蕃金石、简牍材料，无法解决考古学上关于西藏人类起源、农业起源、文明起源的关键性问题。经过数代中国考古工作者接力，这些问题实现突破，西藏考古的话语权逐渐转移到中国学者手中。

　　科学考古证据显示，西藏的文化和文明始终和中国内地紧密联系，为何其文明轨迹始终向东发展？西藏考古如何为全人类提供“高原文明”独一无二的世界样本？四川大学历史文化学院院长、四川大学中国藏学研究所所长霍巍日前就此接受中新社“东西问”独家专访。

　　现将访谈实录摘要如下：

　　中新社记者：西方考古工作者在西藏地区的考古工作有何建树与局限？中国对西藏地区的考古工作最早可追溯至何时？

　　霍巍：西藏考古可以说是一门国际显学，在西藏和平解放前，以“藏学家”身份进入西藏进行“考古”“探险”活动，可以说是西方学者的“专利”。其中代表人物是意大利人朱塞佩·杜齐，他在西藏佛教艺术研究、西藏西部的部分遗址考察方面做出了一定成绩，但总体而言，科学性不强，比较零散、不成系统，且大部分工作以地面采集、寻访为主。

　　虽然西方学者曾一度开启西藏考古之门，但真正科学意义上的西藏考古工作是在西藏和平解放之后才真正兴起。以著名考古学家童恩正教授在西藏昌都卡若发掘了新石器时代的卡若遗址为标志，西藏考古进入地下发掘阶段。

　　这个距今约5000年左右的遗址，第一次将西藏高原史前人类生存活动的科学证据揭露于世。原来早在新石器时代，西藏高原已有定居人群。他们用骨针缝纫衣物，会种植小米(粟)，制作陶器，甚至还会用动物骨头、陶器残片和远方输入的海贝制作精致的装饰品。考古工作者在获取大量科学材料的同时，提出了卡若遗址的先民与中原文化、黄河流域新石器时代文化之间相互交流的问题。

　　中新社记者：西藏考古的话语权，如何从西方学者逐渐转移到中国学者手中？

　　霍巍：在各民族考古工作者不断努力下，中国在西藏考古学上关于人类早期文明最主要的三大关键性问题，即人类起源、农业起源、文明起源，这些过去西方学者很少涉猎、且缺乏科学考古材料的领域不断取得突破。西藏考古的话语权逐渐转移到中国学者手中。

　　举例来说，早期人类是什么时候踏上青藏高原这个问题，西方学者几乎无解。近几年通过中国学者的努力，我们可以有把握地讲，距今5万年前左右，人类已经定居在青藏高原，开始了他们的文明创造。在5000年前左右，已经有了像卡若遗址这样的新石器时代农业聚落，人们在这片土地学会种植小米，随后引进了青稞。

　　即使是进入有文献记载的西藏历史时期，考古学仍然在很大程度上改写、丰富着西藏历史。如我们在中尼边境吉隆发现的唐代官方使节王玄策所建《大唐天竺使出铭》石碑。这块石碑的发现是目前实证唐—吐蕃—天竺道路的唯一实物证据，比今天大昭寺前的唐蕃会盟碑要早出一百多年。

　　这项20世纪以来中印交通史、唐蕃交通史上最为重大的考古发现，说明中国学者利用天时地利之便，在西藏考古领域不断取得新成果。目前中国考古工作者提出的关于象雄考古、吐蕃考古、高原丝绸之路考古、西藏佛教石窟寺考古等前沿性的学术课题，已引起国际藏学界高度关注，其研究成果日益得到中外学术界的高度认同。

　　中新社记者：《大唐天竺使出铭》是否实证了传奇人物王玄策的存在？能否展开讲讲这一石碑的出土过程和意义？

　　霍巍：文献曾记载，在吐蕃时期，也就是公元7世纪左右，中印之间有一条重要的国际通道，唐代使节王玄策曾利用这条通道前往印度。王玄策第二次出使时，遇上天竺内乱。王玄策和他的副手在吐蕃松赞干布、文成公主以及泥婆罗的帮助下，帮助天竺平定内乱，完成了这项出使工作。

　　虽然在不少海内外的民间故事中，王玄策常以“大唐第一猛人”的形象出现，但在《大唐天竺使出铭》发现前，学界对唐代中西交往史存在诸多疑惑，无论是王玄策，还是关涉出使路线的蕃尼古道，都对其存在与否有着极大质疑。中外考古工作者曾多次探寻这条古道的遗迹，如19世纪末法国学者烈维·格里逊为了寻找王玄策当年在印度耆崛山所建碑铭的遗迹，曾经亲临实地考察，但最后却不得不“顾此山草木蔓愆，攀登甚难，失望而返”。

　　1990年6月，我们在吉隆考古调查期间，在当地民众帮助下，寻访到了一块宽81.5厘米、残高53厘米，悬挂着哈达、涂满了酥油的碑刻。老乡长告诉我们，当地藏族民众对这块刻有汉字的“石头”十分崇敬，认为是可以保佑地方平安的“神灵”。

《大唐天竺使出铭》碑铭局部。受访者供图

　　擦洗碑刻后，碑上的文字逐渐显现，首先映入眼帘的便是用篆字书写的额题“大唐天竺使出铭”。这方碑刻虽已残损，但还残留有阴刻楷书24行，从书法和格式上都具有唐代碑铭的特点。经考证，它记录了王玄策第三次出使，是目前西藏发现的年代最早的唐代碑铭，也是唐—吐蕃—天竺道路的重要实证。

　　中新社记者：为什么西藏文明的轨迹始终朝东发展？西藏考古如何为全人类提供了“高原文明”独一无二的世界样本？

　　霍巍：青藏高原是地球上平均海拔最高的地区，长期被认为是“人类生命禁区”。西藏考古的科学发现，用大量实物证据打破了这一神话，并提供了早期人类为什么能适应高原、在高寒缺氧的情况下生存发展的人类学依据。

　　此外，西藏考古还从文化特征上，向世界展示生活在高原上的人群，如何通过他们的艺术创造，在宗教、美术、哲学等方面形成自己的文化特色，成为了非常重要的西藏文化符号。

金刚亥母。刘宝成摄

　　通过西藏考古还让我们看到，从史前时期到各个历史阶段，生活在这片高原的人们，他们总体的发展趋势是东向发展，和内地紧密联系在一起。

　　如早在5000年前，卡若遗址的先民就已经和黄河上游地区发生了很密切的联系；唐代的文成公主、金城公主进藏，带来了中原地区先进的宗教、文化、制度、典章、服饰和技术，促成吐蕃加速融入到以唐朝为中心的中华文化圈；元朝西藏纳入到中央行政管辖，从此奠定了西藏与中央政府之间的从属关系，直到明清民国都未曾改变。

　　这些历史事实都足以证明，西藏自古以来就是中国不可分割的一部分。如果我们问西藏文化的底色在哪里，西藏文化的底色是在东亚文化圈，是中华民族多元一体大家庭中的一员。(完)

　　受访者简介：