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中新網(wǎng)北京8月6日電 (記者 孫自法)眾所周知，元素周期表現(xiàn)已填滿七個周期，其中，從1號氫元素到92號鈾元素，是自然界存在的元素，比鈾元素更重的元素從93號镎元素開始，都是通過人工方法合成的。其中，原子序數(shù)大于103號為超重元素。

　　目前，人類發(fā)現(xiàn)和合成的元素已達(dá)到118種。不過，自2010年俄羅斯和美國科研團(tuán)隊成功合作合成117號元素？之后，新元素合成再未取得新的突破性進(jìn)展。元素周期表何時上新119號、開啟第八個周期？這一科學(xué)問題在全世界備受關(guān)注與期待。

　　記者在中國科學(xué)院近代物理研究所(簡稱近代物理所)采訪獲悉，基于該所已穩(wěn)定運行的大科學(xué)裝置蘭州重離子加速器和超重元素研究加速器裝置，以及已合成38種新核素的多年科研突破與技術(shù)積累，中國科學(xué)家現(xiàn)已具備與國際同行在新元素合成方面進(jìn)行競爭的能力，目前正在新元素合成賽道上比肩沖刺，希望不久的將來能圓夢新元素合成，實現(xiàn)元素周期表上中國命名元素零的突破。

　　為什么要合成119號元素

　　科學(xué)家們?yōu)槭裁匆剿鳌⒑铣尚略?？近代物理所所長孫志宇研究員表示，自然界由各種各樣元素構(gòu)成，尋找發(fā)現(xiàn)新的元素及其存在的極限，對于現(xiàn)有科學(xué)理論是一個重要的檢驗?；谶@個科學(xué)探索研究過程發(fā)展的各種技術(shù)和方法，也有很廣闊的應(yīng)用前景，包括同位素藥物研發(fā)、一些放射性乏(燃)料后處理等，都是一個非常重要的基礎(chǔ)。

近代物理所黨委書記、副所長胡正國研究員介紹蘭州重離子加速器集群建設(shè)情況。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝

　　近代物理所黨委書記、副所長胡正國研究員指出，發(fā)現(xiàn)和合成新元素，特別是新元素合成面臨科學(xué)和技術(shù)的巨大挑戰(zhàn)，開展這項研究工作，體現(xiàn)出科技強國科技發(fā)展的水平和能力。

　　在近代物理所超重核與核結(jié)構(gòu)室副主任張志遠(yuǎn)研究員看來，根據(jù)核物理研究理論預(yù)言，在超重元素里面，存在一批壽命相對比較長的原子核。如果在實驗上能夠合成這些壽命比較長的原子核，那么它未來用處很多，包括作為核燃料、放射性醫(yī)學(xué)原材料等。所以這也是做超重元素研究的一個核心的科學(xué)目標(biāo)，去合成下一個新元素。

　　目前，全球科研實力較強的國家包括中國在內(nèi)，都在開展新元素合成的探索和研究，但由于技術(shù)上的限制，使得119號這個新元素的誕生存在巨大挑戰(zhàn)，各國都有機會尋找到它，“花落誰家”尚不可預(yù)計。

　　中國合成新元素有何基礎(chǔ)

　　中國已經(jīng)站到119號等新元素合成的賽道上，在這方面有何基礎(chǔ)與經(jīng)驗積累？

近代物理所所長孫志宇研究員介紹該所新核素合成研究進(jìn)展。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝

　　孫志宇表示，由于條件限制，中國核素合成研究開展較晚，但在20世紀(jì)末實現(xiàn)突破后，短短30年左右時間里已取得極大進(jìn)展，在新核素合成研究領(lǐng)域研發(fā)出一系列技術(shù)與方法，到現(xiàn)在近代物理所已合成38種新核素。

　　中國在新核素合成方面取得成功和突破，既為人類認(rèn)識核素做出貢獻(xiàn)，也為新元素合成積累經(jīng)驗和奠定基礎(chǔ)。

　　與此同時，近代物理所長期開展新元素合成相關(guān)跟蹤研究，并為新元素合成進(jìn)行了大量的實驗及理論準(zhǔn)備，其中，2022年蘭州重離子加速器中超重元素研究專用加速器改造完成，2023年11月成功驗證性合成了115號元素，在理論及實驗研究上為新元素合成奠定了一定基礎(chǔ)。

　　新元素合成處于什么狀態(tài)

　　談到新元素、新核素合成的難度，近代物理研究所的科學(xué)家們打比方稱，如果說自然界元素發(fā)現(xiàn)是攀登珠穆朗瑪峰的話，新核素合成相當(dāng)于在近地軌道建設(shè)空間站；此前合成新元素相當(dāng)于登陸月球，119號及未來新元素合成則相當(dāng)于登上火星乃至更遙遠(yuǎn)的深空探測。

近代物理所超重核與核結(jié)構(gòu)室副主任張志遠(yuǎn)科普介紹新核素及新元素合成情況。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝

　　張志遠(yuǎn)指出，目前，新元素的產(chǎn)生方法已發(fā)生變化，沿著原來從114到118號元素合成的這個技術(shù)路線到119號已經(jīng)不再適用，需要去尋找新的技術(shù)路線才能去做119號元素合成的這個實驗。新方法、新技術(shù)路線需要實驗條件進(jìn)一步提升，而提高實驗裝置束流強度可能是目前最有效的解決途徑。

　　工欲善其事，必先利其器。胡正國表示，圍繞重離子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)新元素合成等重大科學(xué)問題和國家重大需求，近代物理所組建的重離子科學(xué)與技術(shù)重點實驗室已于2023年1月獲批啟動建設(shè)，原子核性質(zhì)研究及新元素合成是該實驗室重要方向之一，重大任務(wù)包括119號等新元素合成。

　　同時，蘭州重離子加速器升級建造超重元素研究專用裝置，包括超重元素研究專用加速器、超重元素研究專用譜儀，旨在為新元素合成工作創(chuàng)造最好實驗條件。其中，超重元素研究專用加速器自2022年整體建成出束以來，目前已穩(wěn)定運行1萬多個小時，已成為國際上技術(shù)領(lǐng)先的新元素研究利器之一。

　　為早日實現(xiàn)合成新元素的科學(xué)目標(biāo)，中國新一代技術(shù)指標(biāo)更強的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——強流重離子加速器也正在廣東惠州緊鑼密鼓建設(shè)之中。該大科學(xué)裝置由近代物理所承擔(dān)建設(shè)和運行管理，預(yù)計2025年左右完工，建成后將提升束流強度，為新元素合成提供最佳束流條件。

　　與中國積極推進(jìn)新元素合成研究同步，當(dāng)前多個國家正建設(shè)相關(guān)大科學(xué)工程和工廠等，全世界的科學(xué)家都在為合成119號元素而努力，希望首先實現(xiàn)突破。

　　至于119號新元素合成研究目前處于什么狀態(tài)？是否已經(jīng)到了“臨門一腳”？孫志宇以科學(xué)家特有的嚴(yán)謹(jǐn)回應(yīng)稱，超重核研究處于突破的前夜，各國機遇平等，中外科研機構(gòu)和科學(xué)家們正在新元素合成的賽道上齊頭并進(jìn)，希望不久的將來，能夠?qū)崿F(xiàn)合成119號元素的夢想。(完)