纪录片赋予硬核科技以浪漫诗意******

　　纪录片《鹤舞长江》剧照。中央广播电视总台供图

　　2022年12月20日，白鹤滩水电站16台百万千瓦机组全部投产发电。白鹤滩与乌东德、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站“串珠成链”，点亮了世界最大的清洁能源走廊，在新征程上为践行“两山”理念、落实“双碳”目标注入澎湃的绿色动能。纪录片《鹤舞长江》，全景式呈现了这项超级工程的诞生背景、建设历程，引领观众深度感受“绿色奇迹”背后的中国智慧、中国精神、中国力量。

　　世界首台百万千瓦水轮机组、世界最大的地下厂房、世界最“聪明”的智能大坝……白鹤滩水电站攻克了40项世界级难题，取得1000余项技术专利，机组实现100%国产化。这是我国水电装备制造从“跟跑”“并跑”到“领跑”的又一杰作。核心技术的突破，是攀登，也是接力。水电站历经半个多世纪选址、10年勘察设计、10余年建设施工，承载着几代水电人的光荣与梦想。《鹤舞长江》以选址筹建为开篇，用真实的镜头捕捉一个个闯关夺隘的动人故事，留下了弥足珍贵的影像资料和历史信息。

　　作为专业性极强的工程题材纪录片，如何用影像语言艺术地挖掘和呈现工程价值，让广大观众在震撼之余，激发起更多情感共鸣？该片做了诸多有益尝试。

　　以生动贴切的语言，呈现科技之美。一个超级工程，就是一件精美绝伦的工业艺术品，凝结着工程师们非凡的想象力与创造力。以一个铁球“借力打力”，实现上层爆破的同时，保护底部基岩；通过“雕刻师”级别的精准爆破，岩壁吊车梁一次成型，为庞大的地下宫殿打造出能承担万吨重量的坚实“臂膀”；以低热水泥破解“无坝不裂”的难题，成功筑成“无缝大坝”；为泄洪洞岩壁敷上一层光滑的“镜面”，阻断空泡效应，让“深水炸弹”无处栖身；以充满传统文化意蕴的“双龙戏水”出水口设计，巧妙消解泄洪势能……纪录片将科技术语转化为日常语言，以通俗易懂的表达诠释复杂问题，打破专业隔阂，赋予硬核科技以浪漫诗意。

　　以平凡动人的故事，书写奋斗之路。令观众印象深刻的，不仅是那座雄伟壮观、造型优美的大坝，更有数万名建设者和10万移民的无私奉献。前期负责勘探的工程师们冒着生命危险，徒步于垂直落差近千米、最窄处不足1米的白鹤驿道；河谷上空的7座彩色缆机中，清一色的女司机昼夜不停，以女性的细致与专注，累计吊送100万罐混凝土；移民工作者刘祖雄不顾病痛，翻山越岭，开展详尽的入户调查、制定安置方案，努力带领库区移民走出世代贫困……纪录片以工程建设为主题，但关键视角始终是人。工程建设过程中，朴实的奉献和真切的情谊，令纪录片充满温度和力量。

　　纪录片专门辟出章节，呈现工程配备的一整套完善的生态系统保护方案。乌东德水电站为洄游的鱼类量身打造“专用电梯”，白鹤滩水电站为两岸崖壁上的鸟儿栗喉蜂虎“乔迁新居”、为300余株古树逐个定制移栽方案……从江中到岸边，“生态优先、绿色发展”的理念落地生根、拔节生长。

　　在纪录片的最后一集，镜头离开白鹤滩，像坝中流泄的江水一般涌向长江、奔入大海。随着镜头，观众看到了沿线各地正在建设或运行的水面光伏、抽水蓄能电站、远海风电等多能互补的清洁能源体系。这是实现中华民族永续发展的不竭动力，也是我们饱含诚意、努力实现“双碳”目标的一个剪影。（周飞亚）

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）