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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）

碳酸锂价格跌破50万元大关 促进动力电池、储能等生产成本降低******

　　记者 李春莲

　　见习记者 彭衍菘

　　1月9日，电池级碳酸锂价格跌破50万元大关，较11月上旬的最高点跌去了约22.83%。

　　据上海钢联发布的数据显示，1月9日部分锂电材料报价下跌，电池级碳酸锂下跌1万元/吨，均价报49.25万元/吨，工业级碳酸锂下跌1万元/吨，均价报46万元/吨；氢氧化锂下跌7500元/吨至9000元/吨。

　　业内人士认为，未来碳酸锂供需格局或仍处于紧平衡状态，碳酸锂价格下调还未结束，2023年碳酸锂价格将回归到更合理区间，这为产业中下游带来巨大的成长空间，储能、整车厂、新能源车等行业有望加速发展，产业格局将更加健康。

　　价格下跌激发需求

　　事实上，从2022年11月下旬开始，碳酸锂价格就开始呈连续下跌趋势。

　　“碳酸锂价格多日下跌主要是受到新能源汽车补贴退坡等需求面因素的影响，反映市场短期对终端需求减弱的担忧。”川财证券首席经济学家陈雳在接受《证券日报》记者采访时表示。

　　上海钢联新能源事业部锂业分析师曲音飞对《证券日报》表示，“终端减产导致场内情绪发生转变，贸易商清仓低价出货，需求回落也致使企业厂对厂交易博弈明显，下游高价采买情绪极弱，场内交易冷清，冶炼厂出货价格同步下调，加之下游中小企业也存抛货行为，场内现货资源增多，供需差拉大导致价格持续走跌。”

　　具体从新能源汽车产业的角度来看，碳酸锂价格的回调和供给需求的调整密不可分。盘古智库高级研究员江瀚在接受《证券日报》记者采访时表示，“目前的市场需求没有预期那么好，新能源汽车补贴的结束将对2023年一季度的整体需求有一定的削弱作用，这使得下游的车企和动力电池厂商在原材料采购上更加谨慎，从而导致市场的回调。”

　　不过，随着碳酸锂价格的下降，新能源汽车产业链中下游的成本不断降低，有望迎来机遇。

　　陈雳分析，碳酸锂价格下跌，叠加正极加工费、负极和电解液等核心材料价格下行趋势明确，意味着未来行业成本将显著下降，企业盈利边际改善，价格上有更大自主空间，有望刺激新能源车需求恢复，储能需求或将进一步爆发，锂电板块的中长期成长性较高。

　　江瀚认为，成本的降低会增强新能源汽车企业和动力电池企业的自身竞争力，中下游更多的产业机会开始显现，有助于整个行业更好的发展。

　　北京特亿阳光新能源科技有限公司总裁祁海珅同意这一判断。他认为，碳酸锂价格下跌对于新能源汽车行业的整体健康度和可持续性发展是有利的。“锂价适当的下跌有利于新兴电力系统的构建，有利于储能项目市场需求的激发。”

　　对价格走势判断不一

　　曲音飞认为，2023年碳酸锂价格主要趋势仍以看跌为主，但中间不排除有回调机会。陈雳则表示，在下游需求的支撑下，碳酸锂价格下跌幅度有限。

　　江瀚认为，碳酸锂价格未来还会有一定的下跌，但其维持在一个区间内盘整的可能性较大。“伴随着整体市场需求和供给的逐渐回暖，同时也包括盐湖提锂技术的不断完善，2023年的磷酸铁锂的供需不会显著失衡。”

　　1月6日，丰元股份在投资者互动平台公开表示，公司全资子公司山东丰元锂能科技有限公司拟在玉溪市投资建设规模为20万吨锂电池高能正极材料及配套相关项目，目前正在建设中的为一期项目：年产5万吨磷酸铁锂正极材料及1000吨黏土提锂中试线，后续项目根据一期项目建设的实际情况积极推进。

　　国轩高科近日表示，宜丰国轩锂业有限公司年产5万吨碳酸锂项目一期(年产2.5万吨)预计2023年4月投产。同时，与其配套的年处理300万吨瓷土矿(含锂)选矿厂同步在厂房施工，预计2023年5月投产。

　　华西证券预计，2月份新能源汽车产业链的生产经营将逐步恢复正常，下游需求有望好转，锂盐价格大概率逐步企稳。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）