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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）

冬天寒又燥 防疫护肺有妙招******

　　自打月初进入小寒节气以来，北方地区迎来了一年中最冷的时节，按“数九寒天”来算，现在正处于“三九四九冰上走”的阶段。

　　说到寒冷天气里的健康问题，就一定要讲一讲呼吸道疾病，冬季天气寒冷又干燥，是呼吸道疾病的高发期，这个时候一不小心就容易感冒，更有不慎者还可能引起下呼吸道感染，如气管炎、肺炎等。天寒地冻的时节，对于伴有基础病的老年人，尤其伴有呼吸系统疾病的人群来说更加难熬。冬季保护呼吸道，我们该如何在日常生活中做好预防？如果中招了，又要如何应对身体发出的“报警信号”呢？

　　呼吸道疾病为何在冬季高发？

　　我们从中西医不同的角度来讲讲。

　　在中医看来，肺脏清虚而娇嫩，为五脏六腑之“华盖”。肺外合皮毛，开窍于口鼻，与外界直接连通，非常容易受到外邪的侵袭，尤其是寒邪和燥邪最容易对肺造成损伤。同时，其他脏腑的疾病也易合并引起肺部疾病。一年中冬季最为寒冷和干燥，尤其在北方地区，家中暖气开得高，室内空气干燥，室内外温差大，更容易影响到肺。

　　而从西医来看，冬季寒冷干燥的空气破坏呼吸系统黏膜，导致呼吸道黏膜下血管收缩，黏膜表面免疫球蛋白分泌减少，降低呼吸系统黏膜屏障的防御功能，从而病毒及细菌等微生物容易侵入呼吸系统，诱发呼吸系统疾病。另外，很多人怕冷不爱开窗通风，室内空气流通差，空气中附着病原体的可吸入颗粒物浓度升高，也是人们容易得呼吸道疾病的原因之一。

　　呼吸道防病应注意什么？

　　中医讲究“治未病”，在日常生活中做好预防、增强体质、及时调理身体上阴阳失衡的问题都非常重要。在冬季怎样保护好我们的呼吸道，牢记以下知识点，无论对普通感冒和流感，还是对新冠病毒感染的预防都适用。

　　《黄帝内经》中讲“虚邪贼风，避之有时”，即我们要针对不同季节流行的外邪来做预防，比如在冬季我们最需要注意的是风寒。为此，我们一定要做好保暖，注意增减衣物，当心室内外温差对身体的刺激。多注意天气预报，空气污染的时候尽量少到室外去，并一定要戴好口罩。

　　《黄帝内经》中还提到“不相染者，正气存内，邪不可干，避其毒气”。正气可以理解为人体的免疫力，正气足的人不容易受到外邪侵袭。同时，我们也要注意避开“毒气”，“毒气”一方面是寒邪、燥邪的侵袭，另一方面也指病原微生物的感染，其中就包括新冠病毒，我们知道它是通过“飞沫+接触”传播的，因此要戴好口罩，做好手口鼻卫生，尽量少去拥挤、密闭的公共空间，还要注意咳嗽礼仪（咳嗽、打喷嚏时捂住口鼻）。

　　冬季提升抵抗力有妙招

　　提升“正气”有哪些方法？我们从饮食、起居、运动等多个方面来讲一讲。

　　“饮食有节，起居有常”也是出自《黄帝内经》。中医讲究天人合一，我们要顺应四季变化来调整生活方式，比如冬季是收藏、养藏的季节，我们一定要注意阳气和精气的收敛。中医讲秋冬养阴，阴为有形之物，我们应在冬季滋养好身体的物质基础。

　　在饮食方面，可以吃一些多汁生津、以助养阴的食物，如百合、银耳、荸荠、莲藕，也可使用中药材来做药膳，如北沙参、麦冬等。但应注意的是，滋阴也因人而异，阴虚体质的人（如出现五心烦热，即手脚心和胸口发热烦躁，以及盗汗、口舌生疮等症状的人群）就很适合滋阴，但阳虚的人（如脾胃虚寒的人群）就不能吃，容易加重阴阳失衡的问题。与此同时，在冬季应尽量少吃辛辣刺激的食物，这一类食物会促进阳气生发，不利于养阴。

　　在起居方面，《黄帝内经》有讲到“冬三月，此谓闭藏，早卧晚起，必待日光”，意思是在冬季增加夜间睡眠有利于来年气血阴阳的生长。同时，还应避免过度劳累，保持生活规律，因为过劳也是会伤阴的。在运动方面，可以适当做一些耐寒训练，如快走、慢跑、太极拳、八段锦等，但需注意不可大汗淋漓，出大汗会耗散阳气损伤身体，微微出汗为佳。

　　另外，还可在医生指导下进行中医的理疗方法，如贴敷、推拿、艾灸等。例如，位于颈后第7颈椎棘突下凹陷处（低头时会突出的骨头正中央）的大椎穴，是人体6条阳经和督脉的交汇之处，被称为“人体的小太阳”，按摩和贴敷大椎穴都能帮助提升人体正气，很好地预防疾病。

　　当心身体发出的“报警信号”

　　最近大家对新冠阳性治疗和康复过程中的咳嗽症状讨论比较多，到底什么样的咳嗽代表着身体正在“打扫战场”，处于上呼吸道感染的痊愈过程中？哪种咳嗽代表着病情加重，可能发展到了下呼吸道？

　　我们首先要了解，为什么在康复过程中会咳嗽呢？这是由于病毒损伤了气道黏膜，黏膜下神经暴露在敏感因素下（如冷空气、烟草、刺激气味等），导致气道平滑肌收缩出现咳嗽。实际上，咳嗽作为保护性反射是在帮助身体“清理废物”，即体内的痰液，这是一个“打扫战场”、修复气道的过程，大多数情况下开始咳嗽就代表着人体进入了康复过程。咳嗽具有自限性，不吃药也可以自愈，但如果咳嗽咳痰比较频繁，也可适当服用止咳化痰药。

　　那什么情况是病情加重了？咳嗽持续两三周还没好，影响到休息和睡眠，咳痰从白稀痰逐渐变成黄脓痰，甚至带血丝或是明显的血痰，并伴有呼吸困难或发热不退，这些症状说明有发展到病毒性肺炎或合并细菌感染的可能，建议及时就医。

　　另外，出现以下情况也需尽快就医：反复发烧很多天；躺平时感觉胸闷气短；呼吸过快；安静状态下脉氧仪显示血氧饱和度低于93%，心率低于每分钟40次或高于每分钟120次；测量血压时，收缩压低于100mmHg等。

　　那么哪些人群在感染新冠病毒后难以止步于上呼吸道感染，容易出现病毒性肺炎？年龄大于65岁的人群，合并慢性呼吸系统疾病（如COPD、哮喘、支扩等）、心脑血管疾病、糖尿病、慢性肾病、肝硬化、器官移植等基础疾病的患者，恶性肿瘤接受化疗或免疫功能低下或接受免疫抑制治疗（如激素、生物制剂、免疫抑制剂等）的患者等。（北京中医药大学附属东直门医院呼吸科主任医师 李杰）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）