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)
复星医药CEO:阿兹夫定已覆盖全国主要医疗机构,全力保供满足需求******
“我们希望让每一个需要的患者都能用得到阿兹夫定,现在复星医药正在工信部的统一协调部署下,全力以赴保障生产和供应。”
1月11日,上海市人大代表、上海复星医药(集团)股份有限公司CEO文德镛在上海两会现场接受澎湃新闻记者独家采访时介绍,目前新冠抗病毒药物阿兹夫定片(以下简称:阿兹夫定)已在全国31个省、自治区、直辖市完成医保挂网,挂网价格为270元/瓶(每瓶35片,每片1mg),已覆盖全国各地主要医疗机构,包括二级以上医院和基层医疗卫生机构等。同时,阿兹夫定已开通互联网医院问诊处方平台渠道,方便百姓就医用药。
“之所以确定阿兹夫定270元的单价,是考虑到两个原则:便民性和可负担性,包括国家医保的可负担性。”文德镛表示。
调整内部产能,阿兹夫定保供成“一号任务”
公开资料显示,阿兹夫定由复星医药与河南真实生物战略合作开发,是中国首个拥有完全自主知识产权治疗新冠病毒感染的小分子口服药,于2022年7月25日获国家药监局附条件批准。2022年8月9日,国家卫生健康委办公厅、国家中医药局办公室将阿兹夫定片纳入《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(第九版)》,今年1月6日阿兹夫定再次被纳入第十版《新型冠状病毒感染诊疗方案》。参保患者使用该药时医保基金可按规定予以支付。
文德镛表示,在工信部的统一领导和指挥下,复星医药参与阿兹夫定的供应端原料、包材、辅料、生产场地等生产全过程,协调集团内部产能,同时也联合央企华润集团和真实生物,与河南当地的生产企业共同保证整体产能供应。
面对春节可能迎来的用药高峰,如何保障阿兹夫定供应?
文德镛告诉澎湃新闻记者,目前阿兹夫定保供已成为集团内部“一号任务”,包括生产负责人、质量人员、供应链人员等均被抽调到一线,确保阿兹夫定的产品供应能在第一时间满足需求。
除此之外,保障用药安全也是复星医药的首要目标。文德镛介绍,作为国内首个治疗新冠病毒感染的小分子口服药,阿兹夫定已经在菲律宾等国家开展暴露后预防新冠感染临床试验,在全国各地也开展了多个上市后的真实数据研究。阿兹夫定的多个国内外临床研究结果也证明了其抗新冠病毒的疗效和安全性。
他向记者透露,2019年复星医药高层曾经开过一个董事会,讨论在疫情发生后,集团有哪些能够做的事情。“我们想到的第一件事,就是充分利用复星的国际化能力和优势把全球的防疫物资协调到中国来,确保中国抗疫物资供应充足。当时我们就想到了布局疫苗,小分子和大分子药物。”
此前1月8日晚,国家医保局发布消息,国家医疗保障局医药管理司负责人介绍,“今年,共有阿兹夫定片、奈玛特韦片/利托那韦片组合包装、清肺排毒颗粒3种新冠治疗药品通过企业自主申报、形式审查、专家评审等程序,参与谈判。其中,阿兹夫定片、清肺排毒颗粒谈判成功,Paxlovid因生产企业辉瑞投资有限公司报价高未能成功。”
据澎湃新闻此前报道。1月3日,阿兹夫定供应终端已覆盖上海二、三级医院115家,已准入社区医院113家。该小分子药物的可及性进一步提升,患者将可就近在社区经医生问诊、评估后开具相应处方。
建议养老机构加快储备新冠药物,鼓励领军药企共建临床研究中心
今年上海两会,针对医疗领域痛点、难点,文德镛带来两份建议。
其一是关于为本市老年人群体储备新冠抗病毒药物的建议。文德镛表示,防疫政策全面调整后,对老年人的保护成为新的防控重心。随着老年人感染新冠的几率大幅上升,特别是在养老院等老年人集中的场所,如果不及时阻断病毒的传染,极易造成集体性感染和二次感染,大大增加老年人的重症率和死亡风险。
他建议,政府向养老机构、社区卫生服务中心、工作单位(例如环卫公司、保安公司等)所在街道卫生院加快储备新冠抗病毒药物,确保老年人在感染后能够第一时间用药,及时阻断病毒在体内复制,避免重症发生。
其二是关于鼓励领军药企共建临床研究中心的建议。文德镛认为,建设具有国际领先水平的临床研究中心是一个长期且具有挑战的系统工程,仅仅依靠国家的拨款和医院的独立运营难以保障高水平的成果产出,建议政府鼓励社会力量参与共建,特别是具备综合实力的医药领军企业。
“领军企业具备强大的造血功能和资金运作能力,一些企业还拥有自己的基金会,能够在研发投入方面持续注入;其次领军企业具备强大的人才体系,一些企业拥有自己的控股、参股医院,不乏学术带头人、专家等顶级科研人才,便于人才资源共享、优势互补,开展具有世界领先水平的临床研究,真正做到以市场为导向的创新成果转化。”文德镛表示。