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财神彩票2023-01-31 16:05

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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以数字化手段全面呈现越剧音韵体******

  越音易通上线:

  以数字化手段全面呈现越剧音韵体

  本报记者 刘 淼

  日前,一款名为“越音易通·越剧语音电子字典”(简称越音易通)的App实现了汉字译越音,让戏曲学习也用上了字典。

  作为浙江艺术职业学院“双高”建设重点项目,越音易通浓缩了浙江艺术职业学院副教授钱丽文长达24年的教学思考,历时5年开发完成,收录了近6000个根据越剧语音声、韵、调整理的常用汉字,当使用者遇到发音问题时,可以逐字逐句听音学习,初学者也能在其中学习到各个流派的起源以及唱腔特点……越音易通以数字化手段全面呈现越剧音韵体系。

  与此同时,由钱丽文编著的《越音易通·越剧音韵字汇》也出版面世。中国戏剧家协会副主席、越剧表演艺术家、浙江艺术学院特聘教授茅威涛认为,越音易通App与图书如同越剧语音的《新华字典》,在学术及应用上推动了越剧的学习和推广,为越剧学子及爱好者的研究传承提供了新的路径。

  突破越剧音韵传承瓶颈

  在中国传统戏曲中,音韵体系对剧种的风格、音乐、气质、形式会起到潜移默化的作用与影响。字韵决定咬字,咬字决定字势,字势决定音势,音势影响行腔,行腔影响旋律,旋律影响表演节奏,表演节奏构建演剧风格……由此可见字韵在越剧艺术表演中的重要性。

  越剧在嵊州方言的基础上,吸收戏曲中州韵、上海方言、杭州方言的部分特点,逐步形成了一套相对独立的语音。然而,由于从艺人员出生地不同、演出团体归属地不同等原因,越剧发音在不同院团、不同地域中存在差异,因此越剧音韵研究长期以来都是越剧研究中的弱项。

  此外,在长期的教学实践中,虽然有《越剧语音》教材为越剧唱腔、念白提供了教学指导,但仍远远不足以满足当下越剧发展传承的需要。即使是专业从业人员,遇到新剧本、新唱段时,也会出现有些字不知道该怎么念的情形,需要查找资料或咨询专家、老师才能确定,较为费时费力。非专业人员囿于基本没有受过专业训练,遇到越剧发音问题时,即使每个字有音标,也不一定能念准确。

  “浙江作为越剧的发源地和人才培养的重要基地,如何更好地传承与发展越剧艺术,如何培养适应社会与时代发展需要的人才,是摆在我们面前一个紧迫而严峻的课题。”钱丽文深耕越剧教学20余年,也一直在寻找突破越剧音韵传承瓶颈的办法。

  越剧学习有“字典”可查

  突破的契机来自钱丽文的一次美国之旅。旅行的途中,钱丽文收到一位马上要录制越剧节目的演员的发音求助信息,但由于时差原因,她没能及时告诉演员那个字的准确发音。当钱丽文看着手里流畅英汉互译的翻译软件,突然灵光一闪,如果越剧也有这样一个软件就好了,这样学生有需求就可以直接查询,不会存在时间被耽误的问题。

  回国后,钱丽文的这个想法得到同事的赞同。于是,她正式向学校提出建设“越音易通”项目。

  “一开始觉得每个字的音标、声调都在我的脑子里,后来发现真要做起来,每一个字都要花很多时间。”钱丽文在App建设过程中遇到种种困难,要把越剧语音搬到App里可比想象中困难得多。

  由于越剧语音的拼音、声调与汉语拼音的区别较大,哪个字该放在哪个韵,必须推敲,不能模棱两可。为了确定一个字的读音,钱丽文常常要打电话、查资料、听录音、看视频甚至专程赴上海、嵊州、绍兴等地请教专家,确保每个字读音正确。“我看了无数遍《红楼梦》《梁祝》《祥林嫂》的戏曲电影,就为了查一个字,把耳朵贴在屏幕上反反复复地听。”回忆这一路走来的努力,钱丽文感慨不已,“项目历时5年,能够顺利完成离不开学校的大力支持,以及领导、专家、同事的帮助。戏曲学院周伟君、龚利为小生唱段念白录音,华渭强、俞会珍为老生、老旦唱段念白录音,吕静为傅派、吕派唱段念白录音等等。”

  最终成型的越音易通App包含越剧音韵的一些基础知识、字韵汇集和流派唱段用韵白表现的内容。配套的专著《越音易通·越剧音韵字汇》从汉字语音学的角度出发,根据越剧语音声、韵、调,将近6000个常用汉字(包括多音多韵字)进行系统化整理,标注音标与声调,按越剧韵目的“四尾”分块排列,以便查阅,全面呈现越剧语音声韵体系,科学规范越剧语音标准,是越剧审音辩字的实用工具书。

  深度融合“互联网+”与传统文化教学

  越音易通App是国内外首创的戏曲(越剧)查字翻译电子字典,这项研究开发填补了越剧音韵理论与新媒体技术融合的空白,为戏曲学习与电子工具结合提供范例。

  这一应用打破了传统的戏曲学习模式,学习者可随时随地学习,而且是系统的、立体的、有声的、可查询的,有利于当下专业人员及非专业人员的学习。“希望更多的越剧爱好者能借助这一工具深入遨游越剧世界,推进戏曲的传承及弘扬,让越剧在网络时代焕发新的生命力。”钱丽文说。

  “钱丽文用她的教学经验为越剧未来的从业者梳理出了一部带有学术性、专业性的著作,其良苦用心在此浩大的工程中可见一斑。这款App对广大越剧爱好者而言是一个实用性特别强的工具,更是浙艺在越剧艺术传承教学方面作出的一大贡献。”浙江艺术职业学院院长黄杭娟说。

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