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）

中央农村工作会议系列解读⑱统筹发展和安全 保障粮食和重要农产品稳定安全供给******

　　作者：普蓂喆 中国农业科学院农业经济与发展研究所

　　2022年中央农村工作会议强调“保障粮食和重要农产品稳定安全供给始终是建设农业强国的头等大事。”会议着重强调了“安全”，从过去 “稳产保供”上升到“稳定安全供给”，是统筹发展和安全在农业领域的重要体现。

　　统筹发展和安全，既是重大理论问题，也是重要实践要求。面对风高浪急的国际环境、艰巨繁重的国内改革和超预期因素冲击，保障粮食和重要农产品稳定安全供给，要更加注意防范化解重大风险、守住安全底线，也要破除桎梏、推动高质量发展。

　　粮食稳定安全供给的基础扎实

　　我国粮食和重要农产品保供，坚持稳字当头、稳中求进，做到让14亿多人吃得饱、吃得好，保供基础扎实。

　　粮食保供制度完备。我国历来重视粮食和重要农产品稳产保供，中央一号文件等顶层政策将其置于突出位置，并把粮食和重要农产品纳入地方经济社会发展考核。中央和地方经济社会发展规划、产业发展规划，对粮食和重要农产品都有战略布局、系统规划。形成了“辅之以利、辅之以义”的支持体系，出台《国家粮食应急预案》《生活必需品市场供应应急管理办法》等应急办法，兼顾常态化保供与应急保供。

　　粮食供给数量充足。粮食产量连续十九连丰，连续八年稳定在1.3万亿斤以上。自2003年以来，粮食产量2-3年登上一个千亿斤新台阶，从4.5亿吨到5亿吨用时3年，5亿吨到5.5亿吨用时3年，5.5亿吨到6亿吨用时2年，6亿吨到6.5亿吨用时3年。其他重要农产品供给能力显著增强、品种更加丰富多样。我国是全球最大的蔬菜、水果生产国，猪肉产量常年在5400万吨左右，禽肉产量常年保持产大于需，牛羊肉产量在1200万吨以上，水产品产量约6500万吨。

　　粮食生产能力较强。紧抓耕地和种子两个要害，提升良种良法、农机装备水平。开展粮食生产功能区、重要农产品生产保护区建设，划定粮食生产功能区9亿亩，划定重要农产品生产保护区2.38亿亩。持续推进高标准农田建设，布局国家粮食安全产业带，形成一大批一季千斤、两季吨粮的优质良田。作物良种覆盖率超过96%，水稻、小麦种子自主率达100%。畜禽养殖规模化、标准化、专业化养殖水平提高，良种供给能力显著增强。

　　粮食流通韧性提升。建成八大粮食物流通道、“两横、六纵”粮食物流重点线路，形成成熟的现代粮食物流格局和运输网络，建成集应急供应网点、应急加工企业、应急配送中心、应急储运企业、国家级粮食市场信息直报点和地方粮食市场信息监测点于一体的应急响应体系。粮食、猪肉、棉花等重要农产品储备制度不断完善，发挥了调节供求、稳定市场、应对突发事件和维护农民利益的“调节器”作用。

　　统筹发展和安全，要把握好四方面关系

　　在新发展阶段，要辩证看待以下四方面关系，妥善处理粮食和重要农产品领域的“痼疾新患”，形成以安全保发展、以发展促安全的良好局面。

　　统筹“系统性”与“优先序”。保供制度设计需要系统思维，措施要明确优先序。农产品保供具有多对象、多环节、多部门、大范围、长周期等复杂特征，保供顶层设计上要有系统性考量。系统保护生产能力、加工能力、流通能力和农资产能，构建多部门协作机制。保供措施上，考虑经济社会发展要点、财政资源压力、政策实施效率，要明确措施优先序，避免“撒胡椒面”。聚焦重点品种、重点环节、重点部分，补齐关键短板，打造战略高地。

　　统筹“质”与“量”。粮食和重要农产品保供要更加安全，需统筹质的有效提升和量的合理增长。加快推进新一轮千亿斤粮食产能提升行动，从地、技、利、义等方面全方位夯实粮食安全根基，树立大食物观，构建多元化食物供给体系。要以量变的积累实现质变，更加重视农产品质量与食品安全。推动优质品种研发培育，调整调优种养结构，继续实施优质粮食工程，提升优质农产品供给能力，强化农产品质量安全监管。

　　统筹“技”与“策”。深挖技术与政策的支持潜力，协调配合形成更大合力。全面部署种业种源、农机农艺、农业颠覆性技术等领域，推动“藏粮于技”战略、种业振兴行动落实落地、抓出成效。以政策性信贷、政策性保险优化农业支持政策，进一步调动农民生产积极性。协调地方粮食安全责任分工，健全利益补偿机制，调动地方政府积极性。形成技术研发与政策支持合力，推动重大技术研发和应用，切实培育关键战略能力。

　　统筹“国内”与“国际”。我国消费需求刚性增长、资源环境压力加大、国内外生产成本倒挂等因素，使利用国际市场平衡、调剂和满足国内需求成为一种长期对策，迫切需要深化国际农业合作、寻求稳定的农产品贸易渠道。依靠国内国际两种资源、两个市场保障粮食和重要农产品安全，首先要做到以我为主、立足国内，“把饭碗牢牢端在自己手中”。再充分利用国际市场，同时防范国际农产品市场风险、加强战略性布局，更好地构建进口粮食供应链。

　　（本文为北京市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心项目/北京社会科学基金一般项目“习近平总书记关于粮食安全的重要论述研究”(22LLGLC068)的阶段性成果）