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大星彩票技巧2023-01-31 16:05

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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)

新时代高校美育的价值意蕴与实践路径******

  作者:高金勇(南京师范大学)

  “十四五”规划实施以来,高等教育进入高质量发展新阶段,逐步形成立德树人、“五育”融合的育人新格局。美育作为五育必不可少的重要环节,在促进学生德智体美劳全面发展,培养学生各种能力,落实立德树人、实现培根铸魂方面发挥着重要作用,在高等教育高质量发展过程中扮演的角色也越来越重要。

  高校美育思想的历史传承与时代创新

  我国自古就非常重视美育。孔子提出对人的教育应“兴于诗,立于礼,成于乐”,乐教在儒家思想体系中有着举足轻重的地位。《孟子》谈到子贡问乐,有“闻其乐而知其德”之言,也表明“乐”对个人教化、改善气质德行的重要作用。

  中国近代的一些教育家同样重视美育。梁启超倡导趣味教育与情感教育,体现出积极的人生态度和情感。蔡元培提出“以美育代宗教”,强调国人应该远离宗教的刺激及影响,借用艺术的熏陶满足人性发展的内在需求,达到“真”的境地。陶行知强调“以诗的真善美来办教育”,认为教育资源应该源自生活,借助生活中蕴含的各种审美要素,实现人的审美化提升,最终指向人的完善。

  进入中国特色社会主义新时代,坚持内涵式发展成为高等教育的基本方针。美育作为实现高校内涵式发展的实施途径,一直备受国家及教育工作者的关注。2020年10月,中共中央办公厅、国务院办公厅发布《关于全面加强和改进新时代学校美育工作的意见》,明确指出“美育是审美教育、情操教育、心灵教育,也是丰富想象力和培养创新意识的教育,能提升审美素养、陶冶情操、温润心灵、激发创新创造活力”。新时代高校美育工作必须坚持以人为本,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。

  新时代高校美育的价值意蕴

  在新时代高校教育高质量发展过程中关注美育的意义和方法,对把握新时代教育发展规律,促进学生全面发展具有促进作用。

  一是要坚持高校美育的主体性价值。所谓主体性,就是人作为主体的规定性。康德曾说过:“人,总之一切理性动物,是作为目的的本身而存在的。”因此,一种好的教育方式,必须体现个体的主体性价值,即能够充分尊重人的独立自主、自觉能动的本质特征,使个体达到“真善美”的境地。美育的根本目标是培养全面发展的人,美育的内容具有丰富性、包容性,美育的过程充满感情体验,体现出开放、自由的特征。这种特征为激发学生潜能、促进学生多元化地发挥能动性获取知识提供有利条件。由此可见,美育通过唤醒个体的精神自觉充分发挥其主体性价值,加强学生主体自我意识和自我运用,实现个人的自由人格的发展。

  二是坚守高校美育的公共性价值。马克思认为,人是一切社会关系的总和。首先,美育以艺术为介质体现其公共性价值。美育在社会生活中呈现出视觉化、图形化、泛审美化等特征,这对个体在社会影响下掌握社会经验、规范,形成社会化具有促进作用。也正是因为美育具象的显著特征,其公共性价值才更容易显现出来。其次,从根本上讲,美育活动在本质上可以归属为具有教育性的审美活动。在这个过程中,美育能够通过审美认同和情理共在孕育公共精神,公共精神的成长依赖于美育公共性价值的认可。

  三是凸显高校美育的实践性价值。实践是认识世界、改造世界的手段。美育通过实践对艺术的介质进行加工、改造,就实现了教育的职能。一方面,体现为教师的主导实践价值。陶行知提到,“教师的生活是艺术生活”。他认为教师应该将教育艺术化,将教育过程变成审美过程,引导学生构建“人格长城”,培育生活审美价值的内生动力。另一方面,体现为学习者主动学习的实践价值。学生作为审美主体,通过对艺术客体的审美认知,发现潜在的真理,实现个人成长、情感升华。

  新时代高校美育的实践路径

  在教育过程中,应以系统化和整体化的思维对美育的体制机制、介质载体、创新实践等方面进行探索,切实提高学生的审美素养和能力水平。

  首先,要构建管理机制,提供高校美育发展制度保障。管理机制是保证学校内部主要工作目标有效运行的基本程序和手段,建立科学有效的管理机制是高校美育与大学生人格培养得以有效开展的基础性工程。第一,美育要落实立德树人根本任务目标,结合美育特点,构建新时代学校美育目标体系。第二,要充分发挥教育评价的激励和导向作用,采用发展性评价、多元化评价等综合评价方式,建立以美育为基础、遵循教育发展规律的评价体系。第三,由于美育具有社会性特征,须充分借助开放的、立体化的社会资源,构建社会、家庭、学校一体化的美育实施机制。

  其次,要开拓社会资源,挖掘高校美育发展媒介载体。美育具有形象性、普遍性、自由性等特征,因此在做好美育课程建设的同时,应充分挖掘美育媒介载体。一要借助形象生动的多媒体手段,促进课程知识的吸收掌握,提升学生对知识的掌握程度。二要利用重要纪念日等活动,引进社会剧院、高雅艺术等社会资源,增强学生文化自信;三要创新网络载体,充分发挥网络、新媒体等优势,加强学生课程外美育的有效提升,增强对学生的环境熏陶。

  最后,要提高艺术技能,实现高校美育发展“知行合一”。马克思曾指出过两种不同的掌握世界的方式,即科学的、理论思维的掌握方式与艺术的、实践—精神的掌握方式。在他看来,掌握世界就是要一方面认识世界,另一方面又要依据人的目的改造世界。美育并不仅限于理论知识的学习和吸收,美育知识的创造和表现,必然依托美育知识的实践得以实现。

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