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)
人工智能时代,如何加强我国国际传播能力建设?******
当前,国际环境错综复杂,新冠肺炎疫情、俄乌冲突等事件加速世界大变局的演进,国际舆论场变得更为复杂。人工智能技术应用与发展一方面推动国际传播生态变革,另一方面也对我国国际传播带来挑战。如何有效应对这些挑战成为国际传播能力建设的重要课题。
人工智能技术应用
推动国际传播生态4大变革
人工智能与媒体融合进一步加深,推动国际传播向着更加智能化、精准化、个性化的方向发展,人工智能已经成为影响国际传播格局的重要变量,改变了国际传播生态。
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传播主体发生改变
随着信息技术发展,信息传播已经进入“万物皆媒、人机共生、算法推送”的智能时代。社交机器人成为公共议题的重要制造者和传播者。以杜莎迪亚、格雷厄姆·米勒为代表的学者认为,“社交机器人已不再是单纯的工具,而应当被视为一种具有参与性的社会主体”。在国际重大议题的讨论中,社交机器人十分活跃且已经成为影响或干预公众选择的重要因素。根据牛津大学报告显示,2020年全球有81个国家利用社交媒体传播有关政治的相关信息。国际传播生态已经由之前完全由人主导转变为“人机共生”。
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赋能国际传播内容生产与分发
人工智能技术不仅催生了新的传播主体,还助力传播内容生产与分发。在内容采集环节,自然语言处理结合深度学习模型,在寻找新闻线索时可以挖掘出更多非结构化信息,提升内容采集的效率和质量;在内容生产环节,机器写作提高了生产效率,同时推动内容编辑向“人机协同”的智能化模式转型;在内容分发环节,通过大数据和算法推荐能够准确定位国际受众,实现对特定用户个性化需求的精准传播。
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创新国际传播信息形态
传统信息形态主要是文字、图片、视频等,利用人工智能技术创新国际传播形式,可以实现多模态信息结构,催生场景化、沉浸式、具身性的互动与传播。首先,计算机视觉、智能语音合成和自然语言处理技术广泛赋能国际传播中AI形象的建构;其次,“5G+人工智能+VR/AR”的传播模式正在不断延伸着人们的视觉和听觉感知,以更为丰富的传播形式助力我国国际传播,为讲好中国故事提供了多元化路径和手段。
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开辟国际传播新赛道
国际传播话语权与全球政治、经济格局密切相关。进入新媒体时代,一些发展中国家通过互联网参与到国际传播中,在一定程度上改变了超级大国垄断国际传播的局面。智能传播时代更是将这种扁平化趋势进一步扩大,尤其是在国际重大议题中,传统的边缘或半边缘国家通过人工智能等新技术手段释放出更大的“声量”,从而对舆论走向产生一定程度的干预。国际传播话语权博弈在一定程度上跳出政治、经济框架的束缚,转而进入技术竞争的新赛道。
智能传播技术
对我国国际传播的4大挑战
社交机器人等智能传播技术开始具体应用到互联网信息场中,成为不可忽视的一股舆论力量。
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社交机器人干预舆论
社交机器人的介入使我国面临的国际传播环境越来越复杂。社交机器人参与公共议题讨论,影响舆论的真实呈现。北师大新媒体传播研究中心研究发现,在中美贸易争端、新冠肺炎疫情、北京冬奥会、俄乌冲突等议题的涉华舆论中,社交机器人产生的信息占比在20%-30%之间,且带有一定的政治倾向性,成为影响国际涉华舆论走向的重要因素。社交机器人已经成为国际舆论博弈和意识形态较量的重要工具,基于技术的智能传播也将成为未来国家间竞争的关键角力场。
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算法推荐可能成为舆论干预的工具
在人工智能时代,算法成为主流信息处理和分发方式,为实现精准化的国际传播提供了实践路径。算法的“不可见性”直接导致了信息传播的“不透明、不平等和不真实”。在国际传播中,算法推荐容易强化某一方信息和意见的风险,这种算法偏见在潜移默化中会加剧“过滤泡”效应,导致不同文化圈层之间的沟通越来越困难。
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深度伪造影响国际信任
深度伪造技术最初指的是基于深度学习的人像合成技术。随着人工智能技术发展,深度伪造技术已发展成包括“视频伪造、声音伪造、文本伪造和微表情合成等在内的多模态视频欺骗技术”。近年来,基于深度伪造技术的政治活动迅速发展,主要包括通过换脸、重新投射、口型同步、动作传递、图像生成等方式伪造领导人照片或视频、篡改新闻事实,这让虚假信息更加难以识别,导致谣言迅速扩散。
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全球数字平台竞争
借助数字平台、物联网技术和数据处理能力,具有人工智能技术优势的国家正在形成强大的数据话语权。以谷歌、脸书、亚马逊等为主导的新型跨国数字平台,通过“数据收集、算法驱动、智能运转”等数字化方式,正在全面重构国际传播格局。如何看待平台在国际传播中的角色发挥,值得进一步研究。
加强我国国际传播能力建设的
3大策略
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加强国际传播渠道建设,打造全球数字平台
国际传播渠道不再依赖于传统媒体而是转向数字化的媒体平台。在数字平台中,任何人都可以成为传播主体,国与国之间的交往加深。一方面,我国在国际传播中通过“借船出海”,即在推特、脸书等社交媒体上开设媒体账号达到了一定的传播效果;另一方面,也要有在“全球中国”的视域下思考数字化国际传播的实践路径,鼓励有技术竞争力的互联网公司开展国际化运作,通过平台出海提升我国的国际传播能力。
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创新话语表达形式,主动参与国际议题设置
在新的国际形势和传播语境下,打造“融通中外的新概念、新范畴、新表述”,既要注重话语内容创新,也要注重话语形式创新。一方面,立足中国实践,将中国话语融入国际话语体系,打造基于共同价值观的话语优势;另一方面,充分利用人工作智能、VR/AR等技术,建构基于多模态场景的话语与叙事表达。在话语创新的基础上,我国媒体要积极主动参与国际议题设置,把握国际传播规律,充分了解国际受众需求,针对不同的议题选择合适的传播策略,增强我国国际传播话语权。
3
加强对跨学科的国际传播人才培养
新的媒介环境造就了新的舆论生态,也对国际传播人才提出了新的要求。教育部和中宣部在2018年发布的《关于提高高校新闻传播人才培养能力实施卓越新闻传播人才教育培养计划2.0的意见》提出:“要培养造就一大批具有家国情怀、国际视野的高素质全媒化复合型专家型新闻传播后备人才”。在国际传播工作中,需要加快建设具有跨学科背景的国际传播队伍。积极拓展本学科与计算科学、数据科学等学科的交叉融合,培养既熟悉传播规律,也掌握传播规律的复合型人才,只有了解智能传播规律的人才才能有效开展国际传播工作。
作者:张洪忠 赵蓓 (张洪忠系北京师范大学新闻传播学院执行院长,赵蓓系北京师范大学艺术与传媒学院博士后)
来源:“中国网信杂志”微信公众号