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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)

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惠民生、谋创新、促开放——解读2023年我国关税调整方案******

  新华社北京12月29日电题:惠民生、谋创新、促开放——解读2023年我国关税调整方案

  新华社记者申铖

  关税是国家宏观调控的一项重要手段。每逢年末,我国会根据经济社会发展情况,对部分进出口商品的关税税率进行调整。经国务院批准,国务院关税税则委员会29日对外发布公告,明确了2023年我国关税调整方案。

  接受新华社采访的专家和业内人士表示,此次调整降低了部分医疗产品、消费品、资源产品、原材料和零部件等多种商品进口关税,将进一步满足百姓生活、企业生产和社会发展需要,充分发挥关税作为国内国际双循环联结点的作用,以高水平对外开放助力构建新发展格局、实现高质量发展。

  惠民生:调整部分医疗产品、消费品关税 更好满足百姓需求

  聚焦民生关切运用关税杠杆,就能“撬动”更多好产品、好商品进入千家万户,进一步提升民生福祉、满足百姓需求。

  根据公告,2023年1月1日起,我国将对1020项商品实施低于最惠国税率的进口暂定税率。

  记者查阅公告附表发现,为保障人民健康,减轻患者经济负担,我国将对部分抗癌药原料、镇癌痛药品、抗新冠病毒药物原料等实施零关税,并将降低假牙、血管支架用原料、造影剂等医疗产品进口关税。

  实际上,自2018年以来,我国已先后取消了第一批和第二批抗癌药、罕见病药原料药以及部分用于治疗哮喘的生物碱类药品的进口关税,降低了颅内取栓支架、人造关节等医疗器材的进口关税。

  “围绕人民群众关注的药品和医疗器材,我国持续调整进口关税,有助于更好保障人民健康安全,更好实现‘病有所医’。”清华大学公共管理学院国际发展与全球治理研究所副所长高宇宁说。

  近年来,中国大市场的巨大潜力持续释放,百姓对“全球好货”的需求不断增长。

  此次发布的公告明确,2023年我国将降低婴幼儿食用的均化混合食品、冻蓝鳕鱼、腰果等食品,咖啡机、榨汁器、电吹风等小家电的进口关税。

  “通俗地讲,就是让大家买得更方便、更便宜。”在高宇宁看来,降低这些消费品的进口关税,响应了人民对美好生活的需求,也有助于扩大对外开放、促进国内国际双循环顺畅联通。

  谋创新:多项关税调整推动创新发展 提升产业链供应链韧性

  促进先进制造业创新发展是此次关税调整的一大亮点。根据公告,2023年我国将降低铌酸锂、燃料电池所用的氧化铱、风力发电机所用的滚子轴承等商品进口关税。

  据了解,铌酸锂是半导体生产材料,燃料电池所用的氧化铱是汽车行业所需的重要原材料,风力发电机所用的滚子轴承则是风电行业所需的零部件。

  高宇宁表示,对这些重要的原材料、中间品及零部件降税,有利于引进先进技术和产品,激发企业创新活力,加快产业转型升级。

  公告明确,2023年我国还将对钾肥、未锻轧钴实施零关税,并降低部分木材和纸制品、硼酸等商品进口关税。

  在中国农业科学院农业信息研究所国际情报研究室主任张学彪看来,这些调整能够加强我国资源供应能力,有助于降低企业经营成本,支持企业更好在全球范围内配置资源,助力提升产业链供应链韧性。

  此外,2023年7月1日起,我国还将对62项信息技术产品的最惠国税率实施第八步降税。调整后我国关税总水平将从7.4%降至7.3%。

  2016年我国首次对《信息技术协定》扩围产品实施降税,至今已实施了七步降税。在业内人士看来,按照《信息技术协定》降低税率,可促进相关商品进口,有利于我国信息技术发展,促进国内相关行业和经济发展;也有利于全球高新技术发展,为经济全球化提供助力。

  促开放:调整有关协定税率 推动构建高标准自贸区网络

  党的二十大报告明确提出“推进高水平对外开放”,并作出一系列重要部署。“扩大面向全球的高标准自由贸易区网络”是其中的部署之一。

  此次发布的公告明确,根据我国与有关国家或地区签署的自由贸易协定和优惠贸易安排,2023年将对19个协定项下、原产于29个国家或者地区的部分进口商品实施协定税率。

  “这29个国家和地区,约覆盖我国对外贸易总额的近一半。可以说,我国对外贸易的‘朋友圈’越来越大,‘点赞’的朋友也越来越多。”高宇宁说。

  其中,根据《区域全面经济伙伴关系协定》(RCEP)有关规定以及协定对印度尼西亚生效情况,自2023年1月2日起,我国将对原产于印度尼西亚的部分进口商品实施RCEP协定税率。作为世界上人口数量最多、成员结构最多元、发展潜力最大的自贸区,RCEP建设将迈出新步伐。

  此外,2023年将继续对44个与我国建交并完成换文手续的最不发达国家实施特惠税率,支持和帮助最不发达国家加快发展。

  总体来看,调整有关协定税率等安排,将推动构建高标准自由贸易区网络,更好塑造国际合作和竞争新优势,提升国际循环质量和水平,践行互利共赢的开放战略,助力推进高水平对外开放。

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