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)
43家公司已获A股“入场券” 计划募资419.97亿元******
记者 吴晓璐
1月11日,迅安科技登陆北交所,这是2023年A股迎来的第二只新股,1月6日,百利天恒在科创板上市,2家公司合计募资11.52亿元。
另据《证券日报》记者梳理,目前有43家公司已经拿到“入场券”,但尚未上市。另外有897家企业处于上市申请排队中。综合来看,目前A股待入场企业940家,计划募资超过6447亿元。
2022年上市新股424家,合计募资5868亿元,同比增长2.64%,刷新历史新高。接受采访的专家表示,2023年经济回暖,资本市场对实体企业的支持力度将继续加大,随着注册制改革的推进,新股融资规模有望再创新高。
新股发行规模将稳步增长
企业从拿到A股“入场券”到敲钟上市仍需一段时间。据记者梳理,截至1月11日,目前有43家公司已经拿到“入场券”,但尚未上市,计划募资(含实际募资)合计419.97亿元。其中,10只新股完成发行未上市,合计募资68.2亿元,另有3家公司正在发行中,计划募资65.67亿元。此外,还有30家已经注册生效,尚未启动发行,计划募资合计285.92亿元。
发行上市申请排队方面,据证监会以及三大证券交易所网站数据统计,截至1月11日,沪深主板排队企业307家,其中,28家已通过发审会但尚未拿到批文。科创板、创业板、北交所排队企业分别159家、343家和88家,其中提交注册分别有35家、68家、8家。总体来看,目前IPO排队企业897家,其中,已通过发审会或提交注册的有139家。另外,记者据同花顺iFinD数据统计,上述897家排队企业计划募资合计6027.24亿元。
谈及2023年新股发行情况,川财证券首席经济学家、研究所所长陈雳认为,2023年新股发行规模将稳步增长。注册制改革有利于融资功能的提升,对于新股发行规模增长产生积极效应。
中原证券策略分析师周建华认为,2023年A股行情有望回暖,经济复苏的过程中融资需求依然较大,预计2023年融资规模不会低于2022年,特别是随着注册制的有序推进,科技型企业的融资可能大幅增加。
双创板块定位进一步优化
2023年,科创板和创业板新股发行审核迎来新变化。2022年年底,证监会修改科创属性评价指引,沪深交易所分别发布科创板、创业板发行上市申报及推荐暂行规定,有利于进一步把握好科创板、创业板定位,压实发行人和中介机构责任等。
陈雳认为,科创板、创业板标准进一步明确有利于为新股发行拓宽上市渠道。在优化板块定位和相关指标后,上市公司可以找到更适合自身发展的板块上市。对于市场来说,则为资金流向指明正确方向,市场资源的分配将更加合理与高效。预计未来上市公司的上市审核流程将进一步优化。
去年12月份,证监会传达学习中央经济工作会议精神时表示,“深入推进股票发行注册制改革,突出把选择权交给市场这个本质,放管结合,提升资源配置效率。”
谈及2023年新股发行趋势,周建华认为,可能呈现三大趋势:一是2023年新股发行将对符合新发展理念的科技绿色类企业敞开大门,上市企业将更加聚焦科技创新型企业;二是随着注册制的深入推进,新股破发或成常态;三是2023年新股融资规模可能再创历史新高。
陈雳认为,2023年在注册制改革的稳步推动下,监管部门将严把“入口关”,提高信息披露质量,市场对于新股的估值也将更加合理,接近实际价值,资本市场投资环境将进一步优化。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)