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)
扫除跨境电商退运阻碍******
扫除跨境电商退运阻碍
李鸣涛
跨境电商出口退运的税收优惠来了。近日,财政部、海关总署、税务总局联合发布《关于跨境电子商务出口退运商品税收政策的公告》,降低跨境电商企业出口商品退运成本,积极支持外贸新业态发展。
近年来,解决跨境电商出口商品退货的便利化问题,进一步降低跨境电商出口企业运营成本,备受关注。海关数据显示,2022年我国跨境电商进出口(含B2B)2.11万亿元,其中,出口1.55万亿元,进口0.56万亿元。如按电商企业平均10%的退换货率计算,去年一年我国跨境电商出口商品的退换货金额影响不可小视。当前,大量跨境电商零售出口退货商品,因退运国内物流成本高、进境要求严格且手续复杂等原因,滞留在海外仓库中,需要支付高额的仓储费用,最终大多数商品只能在海外低价促销或销毁,造成大量损失。尤其对很多小微跨境电商出口企业而言,退换货的处理成本蚕食了相当大比例的企业利润。
2022年9月,商务部发布的《支持外贸稳定发展若干政策措施》提出,加快出台便利跨境电商出口退换货的税收政策。而此次出台的政策,将为跨境电商出口企业挽回不少退运成本,减少企业后顾之忧,稳定外贸企业预期。为进一步优化跨境电商出口商品退货流程与规定,为企业提供更多便利,降低操作门槛与企业退货入境成本,下一步可建立起从采购、出境、仓储、销售到退换货处理的全过程完整闭环。
降低退换货条件。按照国家进出口关税条例,因品质或者规格原因,出口货物自出口之日起1年内原状复运进境的,不征收进口关税。这一规定主要是针对一般贸易货物出口,跨境电商零售出口商品发生退货的原因普遍多样,加之境外电商平台倾向于保护消费者利益,很多商品都是经过短暂使用后不满意而发生退货,产品的品质和规格可能并无问题。此次新政策在跨境电商出口商品退运原因上不再强调因品质或规格原因,“滞销、退货”的表述更符合跨境电商商品特点。
优化退货税收政策。对于出口货物和已汇总形成报关单的9610出口商品来说,如何证明商品未退税或退税已补税,是复运进境不征税的重要条件。按照目前规定,退货企业需要向税务部门申请开具相关证明,申请时需要向税务部门提供申报表、报关单、出口发票、税收通用缴款书原件及复印件等证明材料。对此,可考虑利用国际贸易单一窗口平台等,一站式提交相关申请,提升管理部门审核效率;同时针对退货商品的特点和属性,在补缴税款方面制定特别政策。
探索邮包自发货出口退货处理方式。当前我国跨境电商出口中,还有大量的小微卖家采用自发货模式通过邮政小包、商业快件等向境外消费者递送商品,出口报关是通过邮件通关,尚未纳入跨境电商通关报关体系内。这种方式下的退货商品,如退回国内也只能通过个人邮包,成本非常高昂。可考虑实施邮包跨境电商出口商品退货集货模式,在海外设立退货商品集货仓统一批量退运回国内,以降低退运成本,并在通关、税收方面探索相应管理措施。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)