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)
中央农村工作会议系列解读②加强乡村人才队伍建设 做好乡村人才振兴文章******
作者:朱宁 中国农业科学院农业经济与发展研究所
习近平总书记在中央农村工作会议上强调“要坚持本土培养和外部引进相结合,重点加强村党组织书记和新型农业经营主体带头人培训,全面提升农民素质素养,育好用好乡土人才;要引进一批人才,有序引导大学毕业生到乡、能人回乡、农民工返乡、企业家入乡,帮助他们解决后顾之忧,让其留得下、能创业”。
关于乡村振兴,习近平总书记擘画了五个振兴,其中人才振兴非常关键。人才是全面推进乡村振兴、加快建设农业强国的动力保障。习近平总书记在中央农村工作会议上的讲话,为全方位培养、引进和用好人才指明了方向、提供了基本遵循。
一、乡村人才培养和引进的主要成效
乡村人才的培养和引进是一项系统工程,近年来,有关部门在乡村人才培养、引进以及配套政策等方面推出了系列举措,为全面脱贫攻坚战取得全面胜利,推进乡村振兴、加快农业农村现代化提供了强有力的支撑和保障。
人才培养提升本土人才能力素质。通过相继推出的针对村党组织书记和新型农业经营主体带头人等本土人才的培训计划、项目、行动等,为乡村本土人才的培养提供了平台。
具有代表性的有:农村实用人才带头人和大学生村官示范培训计划重点遴选了农村基层组织负责人、新型农业经营和服务主体带头人等作为培训对象,提升了各类人才的乡村治理能力和脱贫致富带动能力,截至2021年,累计举办示范培训班1800余期,培训18万余人;农村基层干部乡村振兴主题培训计划突出政治引领,提升集体经济发展和乡村治理等能力,对基层组织负责人开展轮训;乡村产业振兴带头人培育“头雁”项目着力提高带头人的能力素质,自2022年起每年为每个县培育10名左右“头雁”,用5年时间培育一支乡村产业振兴带头人“头雁”队伍,带动全国新型农业经营主体形成“雁阵”。
人才引进为乡村人才队伍注入活力。通过不断加强乡村人才引进力度,返乡入乡创业人员超过了1100万人。各级政府部门为入乡人才提供了多种政策支持。一是给予就业创业扶持,通过就业创业服务补助、培训补贴、以工代训补贴、一次性创业补贴、乡村公益性岗位等政策,支持高校毕业生、农民工、脱贫人口等重点群体就业创业。二是优化农村创业环境,国务院以及相关部门相继出台了一系列财政税收、创业补贴、金融保险、用地用电、人才保障、创业服务、园区建设等扶持政策,明确各地要加大对返乡入乡创业人员从事新产业新业态发展用地的支持,帮助各类人才返乡入乡投资兴业。三是做好规划引领。2021年,农业农村部印发《“十四五”农业农村人才队伍建设发展规划》,做好顶层设计,明确提出“健全人才引进政策体系”,引导各类人才返乡入乡兴乡。
优化环境改善乡村人才工作与生活条件。通过不断优化提升创业就业环境,为乡村人才提供精准化的工作与生活条件支持。制定税费减免政策,对符合条件的返乡创业企业可享受减征企业所得税以及免征增值税、营业税、教育费附加、地方教育附加等税费减免政策。利用中华农业英才奖、全国农业劳模和先进工作者以及全国十佳农民等评选表彰,提升了乡村人才干事创业、奋发作为的积极性。利用“银保担”合作、供应链金融、设立绿色通道等方式,为返乡入乡创业企业提供优质金融服务。利用农村人居环境整治整县推进项目以及农村厕所革命整村推进奖补政策,持续提升农村人居环境,改善了乡村人才的生活环境。
二、乡村人才培养和引进待化解的难题
目前来看,乡村人才培养和引进仍然面临一些困难和问题急需解决:一是人才结构不优。从乡村人才个体特征看,年龄偏老、学历和职称偏低。从乡村人才分布情况看,多集中在经济较强、交通便利的乡村,偏远乡村人才相对较少。二是人才吸引力不强。农村资源要素活力不足,人才成长空间小、待遇低,医疗、教育、交通等方面条件相对落后,难与经济条件较好的城市相比,乡村对人才的吸引力、吸附力不够,造成外地人才引不进、本地人才留不住。三是人才扶持仍不够。在乡村人才培训及基地建设方面资金投入不足,且乡村人才发展所需的扶持政策、激励保障政策力度仍然不够,影响了引进人才和留住人才,也影响了乡村人才示范引领作用的有效发挥。
三、创新人才政策,开创人才振兴新局面
针对乡村人才发展难题,需要在目前政策的基础上,持续创新人才培养、引进、使用以及扶持激励保障政策,进一步激励引导各类人才在乡村振兴的广阔天地担使命显身手,打造乡村振兴新引擎,做好“育引留用”文章,切实开创乡村人才振兴新局面。
创新培养政策,“育得出”人才。乡村振兴对人才的需求明显增加,需要持续加强乡村人才培养工作,为乡村振兴提供一批高素质、高质量乡村人才。切实提高全面性,乡村人才类型多、涵盖广,要细分人才类别,坚持分类施策,全面提升乡村人才队伍的综合素质和带动能力。
切实提高针对性,找准人才培养的关键点和主攻方向,建立健全符合乡村人才队伍建设规律和发展特点的培养体制机制,瞄准抓数量、抓质量、抓多样,综合采取短期培训、职业教育、学历教育、持续提升等多种培养方式。切实提高系统性,中央层面加大对乡村人才培养重大工程统筹设计力度,各省负责组织实施人才培养重大工程,并量身定制本省乡村人才培训计划和方案。市县层面负责乡村人才推荐、参训选调、日常跟踪服务、支持扶持政策落实等工作。
创新引进政策,“引得来”人才。乡村人才振兴不仅要依靠本土人才,而且还要有引进人才的补充,重点有序引导大学毕业生到乡、能人回乡、农民工返乡、企业家入乡,鼓励城市人才下乡服务,实施“一村多名大学生”计划等引才计划、行动等,出台适应农村发展、农村特色的引才政策,提供符合规定的福利待遇以及良好的生活条件,在人才子女教育、养老保险、医疗保险等方面提供保障,建立政府引导、基层组织与企业等主体参与的乡村人才引进机制,吸引各类优秀人才下沉服务乡村、干事创业。
创新扶持激励保障政策,“留得住”人才。建立产业政策与人才政策统筹谋划机制,坚持管产业与管人才并重,探索在各类涉农项目资金中设定一定比例人才发展资金,将项目带动人才发展情况列入项目验收考核指标,将产业的政策、项目、资金与人才政策一起研究、一并实施,为人才在乡村干事创业提供培训、项目、资金、金融、园区、物流、土地等系统性支持服务。
营造良好发展环境,开展优秀人才评选、职业技能竞赛等典型选树活动,激发下乡返乡人才留在乡村发展的动力。为人才打破乡村与城市在教育医疗、社会保障、公共服务等方面的政策壁垒,在医疗、子女入学、档案托管、证件申请等方面实施最优惠政策,提供“一站式”服务,构建有利于人才在乡村发展的保障体系。
创新使用政策,“用得好”人才。打破身份、体制和编制等限制,专门制定乡村人才职务晋升、职业资格认定、职业等级评定以及职称审定等措施,并赋予相应的待遇,为优秀乡村人才提供更宽广的晋升渠道和发展空间。鼓励乡村人才创建农民专业合作社联合社、家庭农场发展创业联盟、新型职业农民协会、高素质农民协会等合作共赢平台,推动实现乡村人才之间优势互补、合作共赢,引导平台发挥帮助农民、服务农民、富裕农民的作用,同时,对合作共赢平台开展联农带农富农进行监督评价,提升规范发展水平。
(本文是中国农业科学院科技创新工程“乡村治理与发展团队”(10-IAED-06-2023)的阶段性成果)