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）

航空货运持续发力******

　　图表数据来源：中国民航局

　　制图：张芳曼

　　核心阅读

　　近年来，我国航空货运克服不利影响，持续发力，实现稳步复苏，货运保障能力显著增强。面向未来，要坚持规划引领，打造优质高效的服务体系、建设先进完备的保障体系、构建精准协同的治理体系，加快推动我国航空货运做大做强。

　　生鲜超市里，美味的波士顿龙虾颇受欢迎，它们来自上万公里之外，为何能保持鲜活不减？答案就藏在一架架货运航班里——

　　60余吨刚出水的波士顿龙虾，被小心装进东方航空产地直达货机的恒温箱，从美国运往中国。隔日，这批龙虾就抵达上海江阳海鲜批发市场。“从产地到餐桌，最快36小时，消费者就能享用来自大洋彼岸的美味。”东方航空物流股份有限公司副总经理王建民说，岁末年初是生鲜进口的旺季，相关货运量快速增长。

　　东航的产地直达航班，是我国航空货运快速发展的缩影。近年来，在全球航空运输面临巨大冲击的背景下，我国航空货运持续发力，克服重重困难，取得来之不易的好成绩。2021年，全国民航货邮运输量增速触底反弹，实现由负转正；初步统计，2022年，全国民航货邮运输量达607.6万吨，恢复至2019年的80.7%；2022年前三季度，国际航线完成货邮运输量198.2万吨，已恢复至2019年同期的106.1%。

　　面对外部环境不确定性，航空货运怎样作出应变、展现韧性？面对民航业自身长期以来的“重客轻货”格局，航空货运如何练好“内功”、补齐短板？记者进行了采访。

　　稳步恢复，我国航空货运势头正劲

　　2022年11月27日凌晨4时许，一架顺丰全货机从深圳降落湖北鄂州花湖机场，2小时后启程返航。这一落一起，标志着我国首个专业货运机场货运航线开通运行，此后还将开通更多全货运航线。

　　中国民航局有关负责人介绍，在全球民航业遭遇疫情巨大冲击的情况下，我国航空货运率先实现触底反弹。目前，我国航空货运市场稳步恢复，货运保障能力显著增强。

　　——货运规模增长明显。

　　上海机场集团航空物流发展公司副总经理孟迅介绍，自2022年4月份短暂探底后，浦东机场货运航班和货邮吞吐量快速回升，9月份以来，保障货量日均达到9745吨，同比增长4.91%，有27天日货量突破1万吨，较前期增长明显。

　　“近年来，郑州机场货运量迅猛增长，从2012年的15.1万吨跃升至2021年的超过70万吨，成功跻身全球货运机场40强。”河南机场集团航空物流研究院院长常晓涛说。

　　——货运网络更趋完善。

　　“浦东机场货运航线网络覆盖全球48个国家和地区，承担了境内机场约四成的出入境货运量。”孟迅说，上海机场集团正采取多种措施支持航司恢复、新增、加密浦东机场货运航线，每周已有逾1600个货运航班（含客改货航班）在运营。

　　民航局有关负责人介绍，目前我国每周完成国际货运航班约5000班，已通达全球53个国家的120多个城市，航线网络和通达能力加快恢复。

　　——配套政策不断加强。

　　“以前货运安检单、危险品鉴定证书等都要打印并盖章，然后送去机场柜台，如今全程电子化，货物通行时效提升20%。”常晓涛介绍，郑州机场是航空电子货运试点机场，已实现机场、航司、货代企业、货主之间物流信息互联互通。

　　跳出一域看全国，民航局高度重视航空货运发展，成立促进航空物流业发展工作领导小组，并出台《“十四五”航空物流发展专项规划》，着力推动航空货运补短板。近年来，民航局持续推进智慧物流建设、增加货运航班时刻供给、提高货运航班审批效率、简化货运航线经营许可手续，强化了航空货运的顶层设计和关键资源供给。

　　长远谋划，发展航空货运，建设交通强国

　　“大力发展航空货运是建设交通强国的重要内容，对民航业自身高质量发展和服务国家战略需求都具有重要意义。”民航局有关负责人说。

　　从短期看，发展航空货运能有效改善企业经营效益。

　　“平时货运主要靠客机腹舱带货，之前客运航班一度减少，我们就把客机改装为货机，有效利用闲置运力。”南方航空物流股份有限公司销售部副总经理李宁介绍，公司不断优化“客改货”航班，2022年共执行超9000多班“客改货”航班，运输货物近17万吨。

　　2021年，南航、国航、东航这三大航空公司货运收入达到总收入的12.88%—19.6%，远高于2019年的3.17%—6.13%。不少航空公司表示，扩展货运业务有效帮助公司减压力、增效益，增加了现金流，改善了经营业绩。

　　从长期看，发展航空货运将推动民航业补短板。

　　“截至2022年10月底，我国全货机数量为215架，占民航运输机队的5.2%。总体看，货运航班数量、国际货运航线网点较少，保障能力较弱。”民航局有关负责人表示，加快航空货运补短板，推动从“重客轻货”向“客货并举”转变，才能提升民航业整体的服务能力、保障能力、国际影响力和竞争力。

　　从全局看，发展航空货运将更好保障产业链供应链安全。

　　“以前，我们在海外没有自己的保障点，一旦供应链遭遇波动，海关清关、地面派送等环节都容易延误，甚至导致货运中断。”常晓涛介绍，2021年郑州机场在匈牙利设立海外货站，物流改善效果非常明显，当年运送货物2.2万吨，2022年仅前9月就达到2.8万吨，全年完成3.7万吨。

　　据介绍，海外货站不只是建立货仓，更重要的是实现信息系统互通、海关规则互认，并实现卸货、理货、报关等服务自主运营，最终形成自主可控的国际产业链供应链安全保障能力。

　　面向未来，推动航空货运做大做强

　　2022年11月23日，一场超大型全货机飞行秀在投运不久的郑州机场北货运区上演。短短10小时，3架超大型全货机接连起降，满载数百吨货物飞向海外。

　　“为满足市场需求，我们新建了北货运区，建筑面积16万平方米，单体货库面积和货邮保障能力位居中部地区前列。”常晓涛说，北货运区设有冷链中心，并引入云计算、物联网、大数据等新技术和自动驾驶拖车、无人搬运叉车等新设备，是一座新型智慧货站。

　　面向未来，民航局有关负责人表示，要坚持规划引领，通过打造优质高效的服务体系、建设先进完备的保障体系、构建精准协同的治理体系，加快推动我国航空货运做大做强。

　　——加大投入，完善硬件支撑。

　　不久前，浦东机场西货运区智能货站工程破土动工。新货站建成后，将实现货物处理系统自动化、货物安检流程化、建筑设施智能化，大幅提高处理效率。

　　民航局有关负责人介绍，过去5年，航空货运基础设施建设取得积极进展，新增航空货运能力600万吨以上。下一步，将加强航空货运设施规划建设指导，初步统计，目前至2023年上半年在建或争取开工的枢纽机场新建、改扩建项目中，货运设施规模已超过100万平方米、货运机坪约200个，相关投资超过120亿元。

　　——整合链条，优化服务流程。

　　为实现“门到门”的转变，商舟物流拓展多种运输方式，畅通物流“最先一公里”和“最后一公里”，即便在没有直航航班的情况下，仍可连接陆运、海运等实现灵活周转，为客户提供一站式、全流程的物流解决方案。

　　抓住时效优势，航空公司还不断加强流程标准化建设。南航物流升级推出快运产品，严格把控货物交运货站流程和到达提取流程等时间，有效压缩交货时长。“我们还给快运货物贴上特别标识，实现物流节点全程可查，方便提前准备分拣。如今，我们最快能提供24小时内从广东到新疆的上门快运服务。”南航物流市场部总经理林育华说。

　　——聚集资源，提升综合效能。

　　发展航空货运，获益的不仅是民航业本身，更能带来强大的产业聚集效应。

　　郑州航空港经济综合实验区电子信息产业产值已占河南省约八成，杭州临空经济示范区围绕萧山机场发展医疗健康等新兴产业，北京大兴国际机场临空经济区着力打造世界级商贸旅游综合体……依托一座座机场，越来越多产业新高地、创新聚集地不断涌现，为经济高质量发展和高水平开放注入新动能。（本报记者 邱超奕）