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）
东西问 | 易华：“西风东渐”，人类东西方交流如何走出“青铜之路”？******
中新社北京1月5日电 题：“西风东渐”，人类东西方交流如何走出“青铜之路”？
——专访中国社会科学院民族学与人类学研究所研究员易华
中新社记者 孙自法
两千多年前张骞出使西域，开辟了影响深远的丝绸之路；丝绸之路开通之前，东西方交流交往有没有一条通道？会是什么样的通道？
中国社会科学院民族学与人类学研究所研究员易华认为，丝绸之路开通之前东西方就存在一条广泛交流的青铜之路，是青铜之路诱发了丝绸之路。青铜之路如何诱发丝绸之路并推动东西方文化交流的？易华研究员近日在北京接受中新社“东西问”独家专访，对此进行分析解读。
现将访谈实录摘要如下：
中新社记者：青铜之路是如何形成的？青铜之路和丝绸之路相比较，两者各有什么特点？相互间是何关系？
易华：考古研究表明，欧亚大陆公元前三千纪开始进入青铜时代，起源于环黑海地区的青铜技术随着人群迁徙向周边传播扩散，并且同羊与羊毛、牛与牛耕、马与马车等技术传播密切相关，最终形成一条联结东西方交流交往的路径，我们称之为“青铜之路”。
青铜之路将欧洲和东亚纳入上古世界体系，丝绸之路又加强了东亚与中亚、南亚、西亚、欧洲的联系。大体来说，丝绸之路主要是一条由东向西的技术与文化传播之路，是“东风西渐”；青铜之路则主要是“西风东渐”，是一条由西向东的技术与文化传播之路。青铜冶铸技术，对东方来说是“引进吸收再创新”，并在商周时期发展形成青铜礼器制作巅峰。
在中国国家博物馆展出的商周后母戊鼎。商后母戊鼎是已知中国古代最重的青铜器，是商周青铜文化的代表之作。侯宇摄两者先后相继而方向相反，正是青铜之路诱发了丝绸之路，然后丝绸之路取代青铜之路。青铜之路证明中国吸收了诸多先进要素，丝绸之路表明中国对人类作出独特贡献。只有将丝绸之路与青铜之路相结合，才能全面系统地理解欧亚大陆文化交流与互动历程及其文明形成过程。
中新社记者：您刚才提到青铜之路将欧洲和东亚纳入上古世界体系，这是一个怎样的世界体系？古代中国在该体系中占据什么地位？
易华：考古和历史研究表明，人类社会经历过三个或三类相似又互异的世界体系，分别称之为现代世界体系(约公元1500年至今)、中古世界体系(约公元初年—公元1500年)和上古世界体系(约公元前3000年—公元初年)。
英国考古人类学家安德鲁·谢拉特(Andrew Sherratt)提出青铜时代世界体系概念，认为史前中国是一个相对独立自主的文化体系，是欧亚大陆世界体系中半分离组成部分。最新研究表明夏商周三代中国已经进入到青铜时代世界体系：夏代东亚处于当时世界体系的边缘，但到了商周时期，中国就已发展成为东亚文化中心。安阳殷墟是青铜时代世界性都市，可与同时代西亚赫梯王国首都哈图沙和北非埃及新王国首都底比斯媲美。古巴比伦、古埃及、古印度和古中国四大文明古国，实质上就是青铜时代世界体系四大中心。
河南安阳殷墟出土的商代最常见的冷兵器铜戈。王中举 摄青铜是公认文明标志之一，青铜冶炼制造技术大同小异，青铜工艺或青铜器却百花齐放因时因地各具特色。中国历史上，青铜也是继彩陶、玉器之后第三波艺术浪潮。其中青铜工具、兵器、车马具和装饰品与中亚、西亚一脉相承，体现青铜时代世界体系的共同性；而青铜礼器则大都模仿陶器如鼎、鬲、甗、豆、尊、盉、壶、盘又有所创新，继承了东亚独特礼乐传统。先秦时青铜礼乐器空前繁荣，青铜铃、铎、铙、钟、镈、钲、鼓、錞于齐全。曾侯乙编钟就是空前绝后的代表。如果说环黑海地区是青铜艺术初澜，传入西亚、北非是第二波，普及中亚、东亚就是第三波高潮。商周时期青铜艺术波澜壮阔，表明东亚已经是青铜时代世界体系中心地区。
中新社记者：青铜时代世界体系中，东西方文明如何通过青铜之路交流互鉴？东方的玉崇拜和西方的金崇拜之间有何互动影响？
易华：东亚新石器时代可以称之为玉器时代，中国玉器已有近万年历史，红山和凌家滩、良渚文化堪称中国玉文化高峰，玉文化是中国文化独特底色。而在西方，西亚及附近地区金崇拜亦源远流长，青铜时代以黄金为标志的青铜游牧文化广泛传播；金不仅是西方文化象征，亦变成了欧亚文明共性。通过青铜之路，本土起源玉石文化与外来金属文化融合形成中华文化“玉魂金魄”双螺旋特征，谱写出一曲辉煌灿烂的“金玉交响曲”。
在中国国家博物馆展出的良渚文化的玉琮。田雨昊 摄随着青铜时代到来，黄金开始出现于中国，其后发展传承至汉唐盛世时，金玉已结下不解之缘，汉语中有很多包含金玉的词语，如金声玉振、金缕玉衣、金玉满堂、金口玉牙、金风玉露、金枝玉叶、金科玉律、金玉良缘……这种影响一直持续至今并且还将持续下去，2008年北京奥运会、2022年北京冬奥会上，奥运奖牌“金镶玉”设计就是典型东西文化融合延续。
某展览展出的2008年北京奥运会“金镶玉”奖牌。田雨昊 摄中新社记者：您对齐家文化研究颇为深入，请问齐家文化在东西方文化交流的青铜之路上有何重要意义？产生的影响有哪些？
易华：从冶金考古、植物考古、动物考古、卜骨决策、陶器、玉器和墓葬等方面对齐家文化与二里头文化进行系统比较，可知两者时空接近性质又大同小异，因此可以得出这样的推论：如果二里头文化是晚期夏文化，齐家文化就是早期夏文化；如果二里头文化是商文化，齐家文化就是夏文化。
从地理视角看，齐家文化分布于东西交流要冲，正是三大高原结合部或过渡地带，有山有水有草地宜农宜牧；生态多样性为孕育或接受文化多样性提供了条件。同时，齐家文化也位居东亚季风尾闾地带，夏季降雨与融雪重叠容易造成洪水，而神话传说中大禹治水积石山、合黎山、鸟鼠山、渭水、黑水或弱水等均位于齐家文化分布区。
中国国家博物馆展出的新石器时代至夏时期齐家文化的玉壁。视觉中国供图齐家文化玉器璧琮组合源自新石器时代，刀戈组合和圭璋组合始于青铜时代。玉刀和玉璋主要流行于夏代，是夏代文化标志，亦是齐家文化特色。自三代到秦汉，主要礼器形制正是基于齐家文化玉器造型。三代青铜戈矛刀斧镞来自大西北，齐家文化在青铜之路上承担着连接东西的重任。此外，齐家文化时代洞室墓、男女合葬和火葬开始流行，墓葬形式明显多样化：既继承了东亚新石器时代的墓葬传统，又引进了中亚甚至西亚和东欧的墓葬形式，集欧亚墓葬文化之大成。
总体而言，齐家文化年代上与夏代纪年相当，既是中国国内东西部民族与文化交流的结果，也是东亚传统文化与中亚西来文化相结合的产物。青铜之路和丝绸之路都穿过齐家文化分布区，见证着东西文化在这里交流融合发展。因此，齐家文化是上古世界体系重要组成部分，不仅标志着东亚进入青铜时代，也奠定了华夏复合文明基调。
中新社记者：从青铜之路到丝绸之路，古代东西文化交流连绵不绝，对中华文明形成发展、中华民族性格塑造有哪些深远影响？
易华：中国有个成语叫“化干戈为玉帛”，也与青铜之路东西文化交融有关。以“玉帛”为特色的定居农业礼乐文化起源于东亚，以“干戈”为象征的青铜游牧文化来自中亚，两者代表着“祀与戎”有机结合形成中华文明。
河南安阳殷墟妇好墓出土的玉援青铜内戈。视觉中国供图夏朝建立之前，东亚大地以定居农业为经济基础，玉帛古国林立，包括辽宁牛河梁、安徽凌家滩、浙江良渚、湖北石家河、陕西芦山峁、山西陶寺遗址等，都是玉帛古国遗存。其中，石峁遗址表明，随着青铜之路东西文化交流深入推进，中华文明在新石器时代定居农业经济文化基础上吸收青铜游牧经济文化形成复合文明，古代中国从玉帛古国进入干戈王国，“金戈铁马”的青铜游牧文化直接参与建构华夏文明，并推动中华民族形成“玉帛”“干戈”双重性格。
“玉帛”是礼乐文明，象征软实力；“干戈”是王国文明，标志硬实力；化干戈为玉帛，则是软硬结合彰显中华文明的特色巧实力。中华文明是刚柔相济的复合文明，具有顽强生命力。在夏商周三代，中国西北是开放前沿，是东西方文化交流和南北文化融合的核心区，进而发展成为欧亚大陆心脏地带和古代世界历史地理枢纽。
从青铜之路到丝绸之路，再到今天的“一带一路”建设，中华文明传承发展一直延续着伟大的开放包容性，秉持“他山之石可以攻玉”的理念，不断吸收、融合优秀外来文化而充实、丰富中华民族自身文化，促进“美美与共、世界大同”，于世界体系中推动构建人类命运共同体。(完)
受访者简介：
易华，中国社会科学院民族学与人类学研究所研究员，长期从事游牧与农耕民族关系史研究，致力东西交流与华夏文明形成研究，试图阐明青铜时代世界体系与中国之诞生，发表《青铜之路：上古西东文化交流概说》《从万里长城到避暑山庄——中央王朝与游牧民族关系模式的转换》《青铜时代世界体系中的中国》等论文，代表作《夷夏先后说》(专著)化解了中国文明本土起源说与外来传播说的矛盾，《齐家华夏说》(专著)探索了华夏文明形成过程。
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