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）
用活用好奥运遗产 冬奥场馆华美转身******
本报记者 韩秉志
奥运场馆赛后利用是一道国际公认难题。时值北京冬奥会和冬残奥会成功举办一周年，北京各冬奥场馆目前运营情况如何？人气怎样？今后发展重点何在？记者对此进行了走访调查。
场馆人气旺盛
春节期间，各地群众参与冰雪运动热情高涨。冬奥场馆成为公众畅享冰雪运动魅力、感受冬奥文化的最佳目的地。
位于北京市延庆区奥林匹克园区的国家高山滑雪中心“雪飞燕”有着国内最高等级的高山滑雪赛道，北京冬奥会、冬残奥会期间，来自全世界的顶级滑雪运动员在这里驰骋竞技。如今，作为冬奥遗产的雪道，经过改造已面向社会公众开放。对于广大滑雪爱好者来说，来这座专业场地打个卡，在2198米的山巅追逐冬奥健儿们的足迹，成了这个冰雪季的重要活动安排之一。
“我们专程从北京市区驱车2小时，来到延庆奥林匹克园区打卡。这里还有亲子戏雪乐园，无论是孩子还是大人，都能尽兴而归。”北京游客赵明生说，无论是高水平的滑雪爱好者，抑或是初级入门的滑雪新手，都可在此练习滑雪技能，享受雪上运动乐趣。
不光是“雪飞燕”客流不断，国家雪车雪橇中心“雪游龙”里也人流如织。其冬奥赛道体验项目正式开售，不少游客前来体验“冰上F1”的速度与激情，游客还可以乘摆渡车参观游览“雪游龙”，到达观景台，就能一览冬奥村全貌。
在刚刚过去的春节假期，延庆共接待游客75.8万人次，占北京市乡村游接待游客总数的57%。冬奥会带来的持续冰雪热成为其吸引游客的重要原因。与此同时，延庆区多款文旅产品于春节假期首发，吸引了众多游客。比如，八达岭夜长城首次在春节假期开放，夜幕下化身璀璨巨龙的长城引得游客连连惊叹。
冬奥魅力不减
除了“雪飞燕”“雪游龙”转身为公众参与冰雪运动的绝佳场地，国家速滑馆“冰丝带”、国家游泳中心“冰立方”，以及曾为运动员提供赛前热身与训练服务的五棵松冰上运动中心等冬奥场馆也面向公众开放。
走进国家速滑馆，场馆大屏幕上正播放着荷兰选手在速度滑冰女子1500米决赛勇夺金牌并打破奥运纪录的精彩瞬间。冬奥赛时，中外健儿在国家速滑馆速度滑冰赛道上接连打破纪录。目前，这块“最快的冰”继续使用二氧化碳先进环保制冰技术运营维护，滑起来又快又韧。今年春节期间，冰丝带、鸟巢、水立方首发三馆参观联票，让游客尽情感受奥运场馆魅力。
拥有两块标准冰球场地的五棵松冰上运动中心，北京冬奥会时曾为运动员提供赛前热身与训练服务。现在，这块场地面向公众举办冰球和花滑课教学。据现场工作人员介绍，许多家长之所以来这里报课，就是看中了“冬奥同款”。
既有设施创新利用，又有精彩纷呈的文化活动。在首钢滑雪大跳台，赛时临时设施变成票务用房，大跳台落地区巧妙降低坡度，成为“雪圈冲浪”网红体验地。作为世界唯一的“双奥”开闭幕式场馆，国家体育场“鸟巢”北侧运动场变身3.4万平方米的冰雪乐园，春节期间还推出“到鸟巢过大年”文化体育休闲活动。五棵松冰上运动中心也结合商圈特色举办了丰富多彩的冰雪嘉年华活动，吸引游客参与体验冰雪活动。
记者发现，近一段时间以来，一些场馆在常态化保留奥运元素供游客参观体验的同时，还开辟或预留专门区域满足多样化培训需求。如北京国资公司与世界壶联在“冰立方”冰上运动中心合作设立“世界冰壶学院培训中心”，以促进冰壶运动在国内加速发展；国家速滑馆作为国际滑联卓越中心，创新合作模式，以“最快的冰”为基础搭建冰上培训平台，引进国内高水平培训机构，助力培养优秀冰雪运动后备人才。
助力协同发展
树立奥运场馆赛后利用国际典范，高水平建设国际滑雪度假旅游胜地，打造体育文化旅游融合发展样板……2022年1月29日，国家体育总局等三部委联合印发的《京张体育文化旅游带建设规划》，为“加快建设京张体育文化旅游带”落地绘就蓝图。《规划》发布一年以来，延庆统筹推进冬奥会筹办举办、冬奥遗产后续利用和区域协同发展。立足于生态涵养区的定位，国家高山滑雪中心、国家雪车雪橇中心、延庆冬奥村在内的“两馆一村”已完成从赛区向景区的转化，成为一个以滑雪为特色的旅游度假区。
从赛区到景区变化的背后，彰显的是创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。一方面，延庆区深化文旅体商农深度融合，推动自然资源、文旅资源与冰雪运动、度假休闲有机结合，举办“春来延庆城·花开漫延庆”“点亮北京·消夏延庆”“乐享金秋·悦游延庆”等品牌活动，推出20余处网红打卡地、30条精品旅游线路、300余项“+旅游”产品，持续培育露营、骑游、夜游、户外运动、会奖旅游等新业态项目，助推京张文化旅游带建设。另一方面，通过打通冬奥场馆、世园公园和长城景区等地理空间，延庆区共包装策划国家级滑雪旅游度假地建设基础设施提升项目、冬奥后续利用项目等重大投资项目12个，资金总额24.7亿元，以项目支撑京张体育文化旅游带建设。
在京张体育文化旅游带建设上，冰雪体育仍是最璀璨的光环。围绕中关村延庆园“一核四区”科技创新布局，延庆加快冰雪体育产业发展，推进中关村(延庆)体育科技前沿技术创新中心建设，目前已吸引386家体育企业入驻。万科石京龙和八达岭滑雪场合计34.5万平方米、19条雪道完成升级改造，建成北京冰上项目训练中心和引进梦起源公司建设室内冰场，夯实冰雪产业发展基础。按照“一轴两翼”冰雪体育产业布局，冰雪体育同培训、旅游、科技、赛事等板块联动互促，初步形成“冰雪体育+”的发展模式。
“下一步，将持续强化延庆作为京张体育文化旅游带建设的主力军、推动者的角色定位，与张家口、乌兰察布等地区加强合作、互相借力、共赢发展，扎实做好后冬奥、后世园文章，进一步探索赛后场馆利用新方式，创新体育文化旅游融合发展新模式。”北京市延庆区文化和旅游局党组书记、局长洪炜说。
