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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）

新冠感染康复后该如何科学恢复运动******

　　“哪些运动康复手段可以缓解症状？”“‘阳康’后多久能运动？”“重返运动前，该如何进行自我评估？”这是上海复旦大学附属华山医院浦东院区“新冠康复(运动健康)专病门诊”新开设一周以来，医生听到最多的问题。

　　“目前每周四上午开诊，前来就诊的患者主要存在持续猛烈咳嗽后的肋骨及胸部疼痛、新冠病毒感染后出现的颈腰部疼痛和术后关节疼痛加重等情况，此外还有新冠康复期内虚弱、易疲劳、心肺功能下降等问题的患者。”据华山医院运动医学科副主任李云霞介绍，开设该门诊就是针对新冠感染康复期人群存在的肌骨系统疼痛、体力活动能力不足、恢复运动困难等问题，希望通过系统的运动能力评估、肌骨疼痛评估等手段，了解患者的身体功能状态，同时结合系统科学的运动处方指导和康复治疗手段，帮助大家安全地重返生活及运动。

　　“安全地重返运动”需要遵从科学规律，有步骤有计划地逐步进行，必要时需要专业指导，尤其是当前随着新冠感染后康复人群增加，出现了部分“阳康”后剧烈运动导致的意外事件，令众多新冠康复患者对于“运动”的顾虑和误解较多。

　　“阳康”后是否能运动？多位受访专家均表示，感染新冠病毒后的症状及恢复情况因人而异，过早运动过量运动确实有危险，但并不代表所有康复患者都要绝对杜绝运动锻炼。

　　“如果过早开始高强度或者大运动量的锻炼，确实有可能造成抵抗力下降、感染的组织器官进一步受损，严重的甚至出现心肌炎、肺炎等情况。但合理的运动，在新冠感染康复期能促进新陈代谢，增强肌肉力量和心肺耐力，有助于尽快恢复病前的状态。”国家体育总局运动医学研究所运动医务监督研究中心副主任梁辰表示，无症状和轻症患者恢复期可以自己进行适度运动，但普通型和重症患者需要在医生指导下开始锻炼，“所有人都一定要注意循序渐进”。

　　李云霞认为，大家需要更全面理解“运动”这一概念，“运动并非只有剧烈的打球、跑步、游泳才算运动，一些中低强度的牵伸、慢走等也是运动，因此，恢复运动中最关键的要点在于排除禁忌证以后的循序渐进原则。”但她强调，如果在轻微运动后随即出现非常明显的气短、气促，停下运动后短时间内也无法恢复；在活动过程中感觉到胸部不适、心跳速度过快、头晕；发生面部、手臂、腿部无力，尤其是仅在一侧肢体出现时，就必须立即停止继续运动。

　　那么如何对我们的身体状况进行“摸底”，以判断重返运动的时机？梁辰表示，世界卫生组织(WHO)推荐应用的Borg主观疲劳感知量表(以下简称RPE评分)有助于评估自身的恢复情况。该量表将运动中主观感受的费力程度划分为0分(完全不费力)到10分(最大程度用力)，“恢复期一开始应该维持在0-3分，也就是使你感到轻松，完全不费力的运动。”且在开始锻炼的同时，一定要保证营养的补充，“包括一天6-8杯水，适当增加富含蛋白质的肉蛋奶的摄入，均衡饮食，多吃水果蔬菜以补充足够的维生素和微量元素等。”

　　但梁辰强调，一般新冠感染康复后至少需要休息2-4周，这期间可以维持日常活动，但不要进行主动锻炼。

　　“运动没有绝对的好坏之分，最关键是根据特定的时期选择合适的运动方式。”华山医院运动医学科运动康复师孙扬博士认为，总体来说，“阳康”后前两周即恢复的早期阶段，要以低强度的牵拉、低强度的步行、轻量家务劳动为主；再持续两周的中期阶段，可加入一些中等强度的力量练习、有氧练习等；“阳康”一个月后，才可逐步开始重返感染前的运动状态。

　　要做到“循序渐进”，孙扬介绍，根据WHO《康复指导手册： covid-19相关疾病的自我管理》建议，在RPE评分的辅助下，可以将恢复锻炼分为5个阶段。

　　第一阶段目标是为恢复锻炼做准备，有控制的呼吸练习、温和的步行、拉伸和平衡练习等较为适宜，RPE分数为0-1；第二阶段，可进行低强度活动，散步、轻微的家务、园艺工作等，将RPE分数控制在2-3分，在能够胜任的情况下，每天逐步增加运动时间，且在此阶段保持至少7天且没有出现劳累后不适，才能进入下一个阶段；第三阶段可尝试进行中等强度的活动，运动形式包括快走、慢跑、上下楼梯等，此时RPE评分为4-5分；第四阶段则可进行具有协调和有效技能的中等强度练习，例如：跑步、自行车、游泳等，RPE评分控制在5-7分；而第五阶段则可回归到基线练习，能够完成感染新冠之前的正常锻炼了，此时RPE评分已达8-10分。

　　除了找到适配的运动阶段，保证运动“适度”也很关键。“如果你在一次运动后，觉得身体极度疲劳，这样的疲劳需要24小时以上才可恢复，并且可能伴随有注意下降、精力减退、睡眠质量不佳、肌肉关节疼痛等表现，则可能意味着运动强度超过了身体当前的承受能力。”孙扬建议，此时应休息，直到疲劳完全恢复，再按照WHO推荐的5步运动康复方案来调整运动安排。

　　“通常年龄越大的人身体免疫能力及基础运动能力也会更弱，所以恢复锻炼的过程中，更需要逐步、渐进地开始。”李云霞强调，此外，还应尊重个体差异，“不排除自己的恢复可能比他人更慢，我们要做的就是减少焦虑、规律生活、注意营养、适度活动。”

　　中青报·中青网记者 梁璇 来源：中国青年报

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）