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 | 孙向晨:现代世界如何走向“天下一家”?******
中新社北京1月6日电 题:现代世界如何走向“天下一家”?
——专访复旦大学哲学学院院长、通识教育中心主任孙向晨
中新社记者 文龙杰
“家”在中华文明中具有重要地位,包涵着独特的思想资源,甚至成为一种理解世界的范式。
近年来,“家”重新被知识界关注,“家哲学”被评为2021年度“中国人文学术十大热点”之一。在文化厚厚的包裹中,“家”的深处究竟与西方哲学中的“家”有何不同?“家”能否在普遍化、去语境化的论述中成为普遍的哲学论题?中新社“东西问”日前就此独家专访复旦大学哲学学院院长、通识教育中心主任孙向晨教授。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:您近年来致力于对家进行哲学挖掘,能否介绍一下,何为哲学意义上的家?
孙向晨:“家”是人们特别踊跃讨论的话题,也是非常复杂的论题,特别是五四运动以来,“反家非孝”成为社会主流,比较典型的是巴金的《家》《春》《秋》、鲁迅《狂人日记》中提到的“礼教吃人”等。除了这些社会影响比较大的文学作品,陈独秀、胡适、傅斯年、顾颉刚等也在思想上对中国人的家文化进行了批判。家,在我们的语境中承载了太多个人、民族与历史的沉重记忆。
必须认识到,“家”在中国或者汉语思想传统中,有着不同层次的意义,如不清晰区分开来,容易把婴儿和洗澡水一块倒掉。因此,需正本清源,一要区分家在中国文化中的深厚传统与家的哲学意味;二要区分家之于中国文化传统的根基性地位与“家”对于人类而言的生存论地位。
任何一个文明都关注“不朽”的问题。古文明埃及会借助木乃伊来直观表达生命的不朽,基督教借助上帝,佛教则借助灵魂的轮回。中国人尤其是儒家对“不朽”的理解,主要是通过“生生不息”来实现。
“生生不息”可看作中国文化中的一个基本信仰。比如,在故事“愚公移山”中,愚公与智叟最根本的区别在于愚公的时间世界如天地般广袤长远,“子子孙孙无穷匮也”,而智叟的时间世界只局限在这一生一世。基于对“世代”的关注与信心,中国人会对生命之间的延续给予特别关注,对于世代之间的情感最为看重,古代称之为“亲亲”,《中庸》中说“仁者,人也,亲亲为大”。
观众参观徐悲鸿的作品《愚公移山图》。泱波 摄西方哲学传统中对情爱(Eros)、友爱(Philia)以及基督教里神对于人的圣爱(Agape)都有许多论述,唯独对于亲亲之爱、父母与子女之间的亲情讲得很少。而中国人在亲亲之爱中还发展出一种中国的根基性的德性“孝”。“孝”字上面是“老”,下面是“子”,意味着不同世代之间的结合,通过“父慈子孝”并由此发展“家”的哲学。
西方的爱从爱情开始,中国人更注重“爱由亲始”。前者注重个体,因此海德格尔讲人是“向死的存在”;中国人则揭示出面对未来世代的存在向度,重视生命之间的延续性,如民间“不孝有三,无后为大”之说。比如,“教”与“学”两个汉字都与“子”有关,也都与世代传承相关,因此把“师”与“父”联系在一起,将老师与“天地君亲”放在同一序列中敬拜。通过挖掘“家”的哲学意义,有助于在世代延续性中理解生命。
湖北孝感第一人民医院“战疫”夫妻祝茂松、秦维芳的“全家福”。晏美华 摄中新社记者:“家”在汉语思想传统中处于何种地位?
孙向晨:“家”是人类生存的基本形态,在汉语思想传统中处于一种枢纽地位。
纵向上,向上“慎终追远”,向下“生生不已”,“家”成为联通上下世代的枢纽。横向上,中国人讲“修身齐家治国平天下”,看上去“修身”是修齐治平的基础,其实修的是对父母的孝顺、对子女的慈爱、夫妻的义顺,“修身”并非纯粹个体性修炼,而是在家庭关系性中的一种修炼。所以“家”才是修齐治平的核心,国家是大的家,天下则是“四海一家”。
中新社记者:从文明论的高度思考“家”,“家”为何在中华文明中被格外重视?
孙向晨:其实,古希腊也讲“家”,但城邦兴起后,对“家”的文化产生了抑制作用;基督教也讲“家”,圣父圣子圣母,都是以“家”为喻体的,但神圣化了的“家”却掩盖了现实中真实的“家”;在中国,则以“家”为本位,自觉地以家的基本特点来理解世界。
与其他文明相比,中华文明既不依靠希腊式诸神、基督教式位格神,也不依靠佛教的六道轮回,而是通过“家”,这一基本的生存环节,作为文明发展的基础。
中华文化基于“家”发展出伦理体系,亲亲而仁民,仁民而爱物,最后通过“推恩”达到泛爱天下,即所谓“老吾老,以及人之老;幼吾幼,以及人之幼”,形成一种道德化世界。此外,“家”对中国人还有很强的精神性寄托,因而注重“慎终追远”,也强调落叶归根。
103岁李宝英在已是古稀之年的儿媳妇的陪伴下剥油茶果。赵春亮 摄中新社记者:您认为人对“家”的思念无处不在,“家”是否具有世界性的广泛哲学基础,对全人类意义几何?
孙向晨:我在柏林讲中国哲学时,特别强调了“身体发肤,受之父母”的哲学出发点,德国学生可以理解,甚至感同身受,只是西方文化并未发展出这样一种体系化、系统化的家文化。“家”在汉语世界中有很深厚的土壤与地基。近年来,我试图在此基础上,提炼出更加理性化、更具普遍性的“家哲学”,挖掘其对全人类的哲学贡献。
就现代社会而言,“家哲学”应成为医治现代性疾病的良药。现代世界中,人在政治、法律、经济、社会等意义上都是独立的个体,这当然具有进步意义,肯定了个体的尊严与价值。而在传统社会,个体很难独立生存,需倚靠更大的共同体。在古希腊,人是城邦的动物;在天主教,人倚靠于教会;在印度,人是村社的动物;在中国,人是家庭的动物。只有在现代社会,个体才可能独立存在。物质文化的极大丰富,使人对整体的依赖度降低。
另一方面,人的生存依然是社会性的,在汉字中“人”字虽只有两笔,但表达了相互扶持;“仁者人也”,“仁,亲也。从人,从二”,则表达了两人间的亲切关系。人在理智生活上可以是独立的,在情感上则对彼此有着深深的依恋。就后者而言,现代社会给予的支撑非常不足,所谓的存在主义问题就出现了,人的荒谬感、漂浮感、虚无感都爆发出来。在西方文化传统中形成的强个体概念,一旦没有上帝作为内在支撑,亦即尼采所言“上帝死了”之后,“个体”就处于一种漂浮状态。“家哲学”由“亲亲”而“亲切”,其理解世界的方式是关系性的、扶助性的,基本趋向是把人从远处拉近,形成一个温暖世界。
与希腊特别强调理性相比,“家”更强调情感,强调成员间的相互关联。“家”作为一种文明论范畴,其奠基的世界更有家园的温暖,而非茫然大地的荒芜。
广西南宁学童展示书写的“人”字。俞靖 摄中新社记者:如何通过阐发“天下一家”的理念,破除文明冲突论?
孙向晨:人和动物不一样,不是靠本能生活,而是生活在“三观”之中,具有世界观、人生观与价值观。西方文化传统中有非常进步的方面,但也存在种种弱点乃至弊端。比如,按照霍布斯理论,人在自然状态下即是“所有人反对所有人的战争”,将人与人之间的基本关系理解和界定为相互冲突、争斗、排斥。像个体层面一样,在理解国和国之间的关系上,民族国家也处于相互争斗关系中。康德讲永久和平,其前提也是国家间相互争斗。亨廷顿的文明冲突论,同样复制了霍布斯的冲突逻辑。
从个体冲突、民族国家冲突到文明间的冲突,其基本逻辑一样,都源于追求自我权力。根本在于其哲学模式是个体主义式的,即我与他者互为陌生。
“家”的哲学从“亲亲”开始,注重相互之间的关联,但又强调“不同”,维特根斯坦从中发展出“家族相似”理论来破解西方的本质主义,而中国文化传统的“和而不同”进一步概括了“家”的这种理想状态。在这种“家哲学”的框架下,每个个体都可以不一样,但因为“亲亲”而归于“和”,并不一定就指向冲突。从家哲学中的“亲亲之爱”发展出“泛爱天下”的仁爱精神,可建立起对共同体、对国家关系的新理解,也就是“天下一家”的理念。
“家哲学”旨在把他人拉近,强调“亲如兄弟”,形成一种共同感与家庭氛围,在此基础上进而形成“天下一家”的相互关系,后者在哲学上转变了理解世界的基本范式,可提供一套新的哲学体系,在此基础上才有可能形成新的天下观,从而推动实现人类命运共同体。从健康的“家”文化,提炼出普遍意义,在现代世界尤为重要。(完)
受访者简介:
孙向晨,复旦大学教授、哲学学院院长、通识教育中心主任;入选国家“万人计划”社科领军人才(2020年)、上海市领军人才(2019年)。曾在耶鲁大学、芝加哥大学、巴黎高师、德国柏林自由大学等大学做访问学者、访问教授。牵头或参与的教学项目获国家级教学成果一等奖(2018年)、国家级教学成果二等奖(2014年)。在《中国社会科学》《哲学研究》等杂志发表论文多篇,多项著作、论文获上海哲学社会科学优秀成果奖。《双重本体:形塑现代中国价值形态的基础》《现代个体权利与儒家传统中的“个体”》两篇文章分别入选2015、2017年“上海社联十大年度推介论文”。
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