【魅力“e”乌镇】创新力拉满!一大波“黑科技”亮相“互联网之光”博览会******
11月8日,作为2022年世界互联网大会乌镇峰会的重要组成部分,“互联网之光”博览会如约而至。移动充电桩、眼动输入仪、碳钎维电动自行车……博览会开展3天来,众多互联网“黑科技”吸引着观众一睹为快。据了解,本次博览会有来自40个国家和地区的400余家中外企业和机构以线下线上结合的方式参展,74家企业发布新技术、新产品及理论成果;同时,首次推出365天不落幕的“互联网之光云展厅”品牌,围绕数字共富、数字双碳、数字健康、数字出行、产业数字化、卫星互联网、网络空间治理等7大主题,以3D、2D相结合作展出。此次博览会线下展览将持续至11日,一起来看看令人目不暇接的“黑科技”!
摩菱智能移动充电桩将新能源汽车快速充电技术与自动驾驶系统结合,可提供灵活、可移动的电动汽车充电服务,缓解社区充电网络不完善、充电桩资源紧张。(光明网记者 潘迪摄/光明图片)
爱普生工业AR眼镜采用硅基OLED纳米级别显示屏,形成120寸AR(增强现实)成像,搭配头戴式设计,使工人在长时间佩戴下保持舒适。工业AR眼镜能够在工厂生产中的产品检修环节,通过实时AR连线,请维修专家远程指导抢修,帮助工业企业降本增效。(光明网记者 潘迪摄/光明图片)
“之江天目”异构智能计算机是为之江实验室研发的全球首台基于开放计算规范的千卡规模液冷智能计算机,该计算机可支撑超千亿参数巨量模型的高效、并行训练。(光明网记者 潘迪摄/光明图片)
中国电科AOE空气消毒机采用活性复合粒子发生技术,主动释放出无毒无害的“活性复合粒子”,主动捕获病毒、细菌和真菌并破坏其化学结构,有效切断病菌传播途径。(光明网记者 赵金悦摄/光明图片)
“飞艇无人机”由桐乡市乌镇鹰航科技有限公司自主研发,通过创新地将飞艇技术和无人机技术相结合,让其既能在空中保持足够的机动能力,又能长时间空中作业。该产品可广泛应用于直播拍摄、巡查测绘、应急通讯等场景。(光明网记者 赵金悦摄/光明图片)
国家电网展示的“水下电缆巡检机器人”主要用于湖泊、河流等水域水下电缆故障巡视和定位查找工作,最大潜入深度可达150米。借助其水下泛光面积大、回传视频清晰、巡检速度快等技术优点,其应用能够大幅提升水下电缆例行巡视维护和故障快速查找及处理效率。(光明网记者 赵金悦摄/光明图片)
这款来自腾讯公司的眼动输入仪吸引了不少人关注。该仪器可精准捕捉残障人士眼球滚动实现打字功能,帮助提升打字效率一倍以上。(光明记者 赵金悦摄/光明图片)
Vivo展出的全场景开放式手车互联组件,可以实现手机与车机间“一键秒传”文件、图片或视频,同时,导航、音乐、通知、日程等功能也可在两者间无缝跨端流转,让手机与汽车在安全、智能的驾驶体验中便捷配合。(光明记者 赵金悦摄/光明图片)
与普通的拍照打卡不同,观众可在展会上的XR元宇宙体验区佩戴MR眼镜,在未来与过去、乌镇水乡与宇宙空间之间自由“穿越”。这项技术基于元宇宙概念,打造5G云XR空间计算平台,通过云AR技术来连接“虚”与“实”。(光明记者 赵金悦摄/光明图片)
这辆智能电动自行车车架均由碳钎维制造,周身仅重15kg,能单手拎起,目前为同类产品中最轻。该产品拥有LED点阵屏、指纹解锁、智能识别声控指令等功能。借助一枚智能传感器实现骑行“千人千面”,为骑行者带来身轻如燕的骑行体验。(光明记者 赵金悦摄/光明图片)
策划:李政葳
摄影:潘迪 赵金悦
文字:孔繁鑫 邱晓琴
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)