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)
春节专属理财产品上新 低风险产品成主流******
春节前夕,银行、理财公司借势上架春节专属理财产品,也有部分银行主推风险较低的理财产品、保本的存款产品,期限大多较短,以满足投资者年终奖或闲置资金的理财需求。
业内人士建议,投资者在进行春节理财时,需结合自身风险偏好、投资需求、资金流动性等方面进行综合考虑,也需关注产品的起息日。
银行抢滩“春节档”理财
农历新年临近,不少投资者着手进行春节期间的理财规划,银行、理财公司也纷纷行动,针对投资者的理财需求,上架春节专属理财产品。
中国理财网显示,近期有多只“春节专享”“新春专享”“年终奖专享”理财产品发行。比如,1月19日,便有多款“新春专享”固收类封闭式理财产品同台竞技,发行机构包括宁银理财、嘉兴银行、乌鲁木齐银行等。这些产品风险等级以R2(中低风险)为主,时间期限涵盖3-6个月、6-12个月、1-3年。此外,民生理财、新疆银行发行的部分春节专属理财产品已结束募集。
除了上架春节专属理财产品之外,不少银行在春节期间也有主推的普通理财产品。固收类封闭式理财产品成为多家银行的主推产品之一。工商银行北京某支行理财经理向中国证券报记者推荐的两款产品均为固收类封闭式理财产品,持有期限分别为3个月和1年。建设银行北京某支行理财经理同样推荐了一款固定收益类理财产品,封闭期为30天。
保本类存款产品是银行主推的另一类产品。工商银行合肥某支行理财经理推荐了一款七天通知存款产品。据其介绍,存入20万元以下,年利率为1.1%,存入20万元以上,年利率为1.75%。“您可以根据资金需求自行设置到账时间,到期自动到账。如果未设置到账时间,想要支取时,提前7天通知银行即可,时间较为灵活。”该理财经理说。
近期热销的大额存单也受到理财经理的推荐。“目前大额存单额度比较紧俏,您想买的话,我可以先帮您申请额度,申请成功后您来网点办理。”工商银行北京某支行理财经理告诉中国证券报记者。
中低风险产品为主
春节期间,银行、理财公司的春节专属理财产品或主推的理财产品有何特点?中国证券报记者调研发现,期限较短、风险较低是大部分理财产品的共性。
短期理财产品的流动性较好,能够满足投资者的短期理财需求,是理财经理推荐的理由之一。“若购买这款30天封闭期的理财产品,一个月内不能赎回,过了封闭期后在工作日赎回,第二个工作日就可到账,比较适合短期理财。”建设银行北京某支行理财经理介绍。
工商银行合肥某支行理财经理也建议,春节期间理财可以选择期限较短的产品,后续若有长期投资需求,可以考虑五年期的趸交保险或周期长的定期产品。
在风险等级方面,上述提到的理财产品风险等级大多相对较低,以中低风险为主。一位理财经理表示,这主要是受到理财净值化的影响。
此外,与普通理财产品相比,春节主题理财产品的业绩比较基准相对较高。以新疆银行发行的金胡杨封闭净值型理财第143期(春节专享)理财产品为例,该产品业绩比较基准为3.9%,而该银行近期发行的金胡杨封闭净值型理财第141期理财产品的业绩比较基准为3.65%。
需关注产品起息日
业内人士认为,投资者进行春节理财时,不能仅考虑业绩比较基准,需结合自身风险偏好、投资需求、资金流动性等方面进行综合考虑,也需关注产品的起息日。
尽管春节主题理财产品业绩比较基准略高,但业内人士提示业绩比较基准并不代表实际收益率。融360数字科技研究院分析师刘银平表示,理财产品已经进入全面净值化时代,产品净值不断波动,业绩比较基准不代表实际投资收益率,即使业绩比较基准更高,也不意味着投资者能拿到更高的收益率。
中信银行理财专家建议,在考虑产品风险评级的基础上,更要重点关注产品的底层投资标的及投资比例,同时参考同系列产品历史运作业绩及净值波动情况,再做出最适合自己的投资选择。
春节期间产品是否有收益,也值得关注。刘银平表示,春节理财产品需要关注产品的起息日,很多产品在节假日期间无法购买或不能起息。“货币基金、银行现金管理类产品、短债基金、国债逆回购等产品需要在1月19日交易时段结束之前购买,才能享受春节长假期间的收益。”刘银平说。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)