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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）

丰田换帅凸显“大象”转身之困******

　　时隔逾13年，全球最大车企掌门人变更。1月26日，日本丰田汽车公司召开董事会，宣布丰田章男将卸任丰田汽车社长，转任丰田汽车公司会长，社长职位由丰田汽车公司旗下豪华品牌雷克萨斯负责人佐藤恒治接任。该项任命将于今年4月1日正式生效。

　　日本企业的“会长”职位要高于社长，但舆论普遍认为，社长才是企业经营的真正决策者。这意味着，丰田章男将退居“二线”，同时这家全球汽车巨头也将重新开启由丰田家族和外姓人士轮流担任社长的新时代。

　　作为丰田汽车创始人丰田喜一郎之孙，丰田章男于2009年6月临危受命。上任之初，适逢国际金融危机导致公司财务严重赤字，尔后又经历了全球大规模产品召回、日本大地震、芯片短缺、新冠肺炎疫情等多重考验。对此，丰田章男不断推进内部重组改革，并全力打造TNGA(丰田新全球架构)，提升产品力。目前包含大发和日野在内的集团年销量突破千万辆，超过大众汽车集团，已连续3年成为全球最大汽车制造商。

　　在带领丰田全球销量夺冠的同时，丰田章男误判了全球汽车产业变革趋势。基于对混动技术和燃料电池技术优势与自信，丰田意图跨越纯电阶段，从混动直接跃升至氢燃料。与丰田不同的是，中国在新能源汽车技术转型战略中，选择了以纯电动作为新能源汽车产业化的突破口，改变了全球汽车产业格局。

　　得益于良好的顶层设计、不断完善的支持政策体系和企业的集体拼搏奋进，以及超大规模市场优势，中国新能源汽车产销规模不仅连续8年稳居全球第一，而且成为引领欧美汽车企业加快向电动化转型的重要力量。

　　问题在于，面对全球汽车产业电动化浪潮，丰田章男并不认同电动汽车的发展路线，也曾多次在公开场合“炮轰电动车”，并表示“电动车既不环保也不省钱”“电动车越多，二氧化碳越严重”。

　　掌门人的态度必然会影响丰田在电动化上推进的决心与速度。面对电动化浪潮澎湃，虽然丰田在3年前也曾推出电动化战略以及e-TNGA平台，丰田章男更是一口气携15款全新电动车亮相发布会，但时至今日丰田的纯电车型在市场上并没找到存在感。公开数据显示，去年特斯拉全球电动汽车销量超过130万辆，比亚迪纯电动汽车销量超过90万辆；丰田的纯电动汽车销量则不及前两者零头，而其试图重新定义纯电动产品的bZ4X，被网友讥讽为“验证码”车型，在市场上根本没有存在感。

　　“我是老一代，也感受到了作为‘造车人’的局限性，我认为有必要在新的时代隐退。我相信，在过去的13年里，我已经为传递接力棒打下了坚实的基础，新的管理团队肩负着将丰田转变为移动出行公司的使命。”很难想象，在线上发布会上如此讲话，是丰田章男对自己的真实评价。不过，这也从另一个维度凸显了当下“大象”转身之困。

　　“大象”转身之困，既在于企业对过去思维定势和旧有路径的依赖，也在于庞大组织结构和复杂低效流程的拖累。其实，面临赛道切换时，“既要又要”两个目标同时存在，常常使得越是成功的车企，越会显得左右为难。此前，大众汽车集团首席执行官赫伯特·迪斯也刚刚卸任。与丰田章男在电动化上的“保守”相比，迪斯虽然更加激进，但也在集团内部饱受争议。而软件开发项目进度严重滞后和预算超支，最终成为其不得不下课的导火索。

　　船大难调头。面对全球汽车产业百年未有之大变局，当前传统车企都在摸索中前行，而企业掌舵者的眼光、态度和决策无疑将深刻影响企业未来。换帅后的丰田和大众，能否在汽车变革新时代突破转型之困，守住领头羊位置，显然还需要时间来检验。 (杨忠阳 来源：经济日报）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）