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)
《中国奇谭》:神仙审美携奇境 入你我之梦******
《中国奇谭》:神仙审美携奇境 入你我之梦【中国动画新百年开启】
刚刚过去的2022年,恰是中国动画诞生100周年。
1922年,万氏兄弟在上海制作第一部动画广告片《舒振东华文打字机》,拉开中国动画百年发展序幕。1957年,上海美术电影制片厂(以下简称“上美影”)成立,首任厂长特伟提出了“探民族风格之路”的理念。在该理念的指引下,上美影打造了《小蝌蚪找妈妈》《大闹天宫》《九色鹿》《天书奇谭》《黑猫警长》等优秀作品,成为一代代观众童年时代珍贵的光影记忆。
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中国动画进入新百年,上美影送上第一份大礼。2023年元旦,上美影和B站联合出品的动画短片集《中国奇谭》上线,迅速引发观剧热潮,豆瓣开分高达9.5分。
《中国奇谭》系列由《小妖怪的夏天》《鹅鹅鹅》《林林》等8个短片组成。一个个根植于传统文化的故事,以雄奇想象缔造出“奇境入梦,我在其中”的氛围。
如果脱离“主角团”视角、换一个角度重看《西游记》故事,也许你会遇见敬业“打工人”小猪妖,它弱小、迷茫而又努力、温暖,它对外人称赞的齐天大圣心驰神往;如果你在水墨画般的意境中,悠悠沉浸于经典志怪小说《鹅笼书生》的情节,会发觉古人的哲思置于当下亦有令人深刻思考的价值。
网友评价,这是“刻进DNA的审美”“童年暑假回来了”。《中国奇谭》多位主创人员接受中青报·中青网记者专访时提到,他们尝试把都市寓言融入到传统神话,进行属于当下的故事新编。
刻进中国人DNA的审美
《中国奇谭》总导演陈廖宇说,神话可以是古代的,也可以是今天和未来的。“神话其实是人类对未知东西的想象或者对自己内心愿望的投射,甚至神话中的形象就是人或人性某一面的具象化表达”。
第一个“神话”故事,就打响了口碑。一只小猪妖,戳中了无数网友内心柔软的角落。
电视剧《西游记》和上美影的动画片《大闹天宫》,一直是B站网友“N刷”的经典。《小妖怪的夏天》从妖怪的角度重新想象了“西游记世界”:无人在意的小猪妖,遵从想吃唐僧肉的老板的吩咐,完成做弓箭、刷锅、收集柴火等难度系数很大的KPI。在此过程中,这只具有独立意志的小猪妖,打听到唐僧师徒4人是民间赞颂的英雄,它的梦想被点燃了。
《小妖怪的夏天》导演於水指出,很多人一提起《西游记》会想到师徒4人面对的大妖怪,但是底层的每个小妖怪也有自己的“人生”。观众会因此共情:其实我们每个人都是那个普通的小妖怪。
小猪妖就是现实生活中平凡“我们”的缩影:它想去外面的世界闯一闯,而妈妈最关心自己葫芦里有没有装满水,身体是否健康;面对“人生”选择题时踌躇无措,但依然为了心中的正义感,义无反顾地提醒唐僧师徒有埋伏。
影片结尾,小猪妖的善良得到了齐天大圣的肯定,还幸运得到偶像送的“周边”。网友评价:“悟空终是一颗佛心”“小时候以为自己会变成齐天大圣,其实是个连大王都接触不到的小妖怪。”
相较于小猪妖故事的“接地气”,由胡睿执导的第二集《鹅鹅鹅》则带有更浓郁的东方奇幻美学和志怪传统。《鹅鹅鹅》取材于南朝梁吴均的中国神话小说集《续齐谐记》中的《鹅笼书生》,蒲松龄就曾将该故事引用于诗句中:“世态渔洋已道尽,人间何事不鹅笼。”
《鹅鹅鹅》中,货郎在阴森诡异的鹅山偶遇瘸腿的狐狸公子,欲望破而复立,发现一切看似荒诞都不过是个“鹅笼”。
这个微言大义的故事,胡睿最早是十几年前留学德国时,从随身带的《太平广记》里读到的。“中国古代志怪小说居然有这么符合戏剧规律的创作!而且这故事非常高级,点出了人生的一种规律,但又不是简单地讽刺或进行道德评判,这是最高明的。”
胡睿创作时力求让故事面貌回归《鹅笼书生》“原生态”,改编之处则是将当代人的情感折射进故事里,并在塑造狐狸形象时致敬了《天书奇谭》中的“阿拐”。
《鹅鹅鹅》从古典志怪小说中继承的“引而不发”的朦胧情感,带给观众哲思与美学想象。纵然故事不直白,网友们却相当热情踊跃地表达自己的解读,胡睿说有的评论或“二创”绘画令他深受感动。
《中国奇谭》总监制朱贝宁笑言,其实很多人都是有意思的“矛盾体”,虽然身体过着现代化的生活,但精神上无法与上千年的传统文化“切割”开来,还是很怀旧。这种“文化基因”潜移默化的影响,同样会体现在动画导演的创作中,他们塑造出的角色形象,自然是“刻进中国人DNA的审美”,因而很容易被观众接受。
“神仙审美”的动画能住进心里
此次《中国奇谭》系列召集了11位导演创作8个故事,多少有点“神仙打架”的意味。每一位“下一个交作业”的导演接受记者采访时,都会不约而同地说一句“压力好大”。
《中国奇谭》总制片人李早说,该项目经历两年多时间,最早是上美影给导演们出了一道与志怪相关的“半命题”式作文题,题材和方向不限,核心表达出中国文化底蕴和“中式想象力”,“我们希望立足时代讲好中国故事,呈现中国美学。同时也希望在如今相对商业化的环境里,把上美影的IP发扬光大”。
李早感慨,这次创作氛围和上美影过往的创作环境有几分相似。
“过去上美影厂里的导演们平时就生活在一起,有很好的合作氛围。我记得上美影60周年拍纪录片的时候,就体现了导演们平时相互扶持帮助,同时也相互竞争——竞争就是如何让自己的作品做得更好。这次创作《中国奇谭》,我觉得也充分体现了这一点。”李早说。
她透露,上美影前期会和8个团队单独交流,但项目进展到一定阶段,他们会组织导演坐在一起看其他人拍的片子,“导演一方面纷纷对别人的项目献计献策;另外一方面,有些导演回去之后就暗暗想着别人做得真好,自己的作品还得再改一改,还得更好一点。所以是一个特别良性的氛围”。
胡睿直言,会召集一批导演做这件事的,放眼全国似乎也只有上美影,“为什么呢?因为在动画短片创作领域,上美影是唯一触碰到那个最高境界的。就像王安石写的‘不畏浮云遮望眼,自缘身在最高层’”。
胡睿回忆,上美影动画短片《骄傲的将军》是住进自己内心的故事,是无法替代的“小宇宙”。
“《骄傲的将军》不算特别叫座的短片,但我认为它是中国短片创作中的一座高峰,有不可方物的美。它展现出一个人物命运的大开大合、大起大落,还传递出一种时空感。我始终都能从这个故事里获得享受,假如心情烦闷了,我能随时偷偷溜进《骄傲的将军》这个小宇宙。”
胡睿说,他之所以选择《鹅笼书生》这么“小众”主题故事来创作《鹅鹅鹅》,原因也是被该文本艺术性深深折服,“应当有后辈来表达敬意”。
在现代技术里诠释出中国意境
除了主题各异,《中国奇谭》展现了“花式技能点”,例如三维动画、剪纸定格动画、偶片定格动画、三渲二动画等。
由杨木执导的三维动画《林林》聚焦“身份认同”的主题,讲述了狼女林林自我觉醒的历程。生活在林海雪原中的林林,因为孤独而涉足人类世界。为了被人类孩子认同,林林不断背离自己作为狼的身份,在苦难中迎来成人礼。
通过CG技术,《林林》对于人物细微的表情变化、动物栩栩如生的毛发、层层叠叠的森林、随风摇曳的枝桠等做到鲜活生动的呈现。
作为《中国奇谭》系列唯一使用CG技术的作品,杨木谈及对“技术”的理解。他说,上美影老一辈的创作宗旨是“不模仿别人,不重复自己”。而观众已然对三维动画审美有一个相对统一的趋向。虽使用新技术,但主创团队避免“照相式、素描式的真实”,力求增加写意的东方美感,在三维里诠释出中国意境。
“我们不把《林林》故事起承转合做得那么明显,而是处理得像一篇散文一样。”杨木说。
胡睿告诉记者,这8个片子无一不是“爆肝”改到最后一刻,“是非常熬人的工作,所以大家都尽自己最大的心力,尽可能地不辜负这份信任。毕竟那么多年,我们都信任和热爱上美影,所以希望给它加分,不能减分”。
但胡睿坦言,热度过后,他们又会继续安静“沉浸”一段时间,“也许突然有一天,再以一个特别新奇的方式跳出来给大家带来小小的惊喜,这特别快乐”。
朱贝宁也提到,作品火了,大家给予肯定与鼓励,也抱有更多的期待,给今天的国产动画创作一点耐心和空间,看看更多元的内容风格与创新表达,国产动画内容肯定还会继续拔节生长,创造更让人惊喜的作品。
李早表示,站在中国动画新百年的开端,《中国奇谭》主创团队希望通过创作这些有意思的作品,重现美术片“百花齐放”的面貌。
中青报·中青网记者 沈杰群 来源:中国青年报
(文图:赵筱尘 巫邓炎)