【甘快看·青春華章·重走西北角】他們 在元素周期表上有個中國夢

　　西北角·中國甘肅網記者 程健 宋芳科

　　“近幾年，我們一直致力于制造出第119號元素。”在元素周期表上，從93號元素到118號元素，幾乎都是通過核物理方法合成，而我國在這一領域是空白。中國科學院近代物理研究所超重核與核結構研究室副主任張志遠說，“我們希望在元素周期表上留下‘中國造’的印記……”

　　6月5日，由中央網信辦網絡傳播局指導，中國互聯網發展基金會特別支持，甘肅省委網信辦、省教育廳、團省委聯合主辦，中國甘肅網承辦，中國石油蘭州石化公司、蘭州大劇院協辦的“青春華章·重走西北角”網絡主題活動走進中國科學院近代物理研究所，探尋研究所扎根西部、建功西部的奮進故事。

　　砥礪奮進：科技自立自強的先鋒力量

　　新中國成立初期，我國的核科學研究幾乎一片空白。1956年，周恩來總理指示設立原子核科學研究基地，近代物理所的前身——中國科學院蘭州物理研究室應運而生。

　　當時的蘭州，條件極為艱苦，科研設施匱乏，科研人員短缺。就是在這樣的情況下，著名核物理學家楊澄中帶著二十多名科技人員，來到甘肅蘭州，開啟了中國物理學研究史的新篇章。

　　研究所以建成國際一流的重離子科學與技術、加速器驅動的先進核能技術研究基地為戰略目標，開展原子核物理、原子分子物理、放射生物學、核材料與工藝技術、乏燃料后處理技術、核技術相關材料科學、同位素研發、粒子加速器等研究并推動相關學科發展，是我國重離子科學與技術國家戰略科技力量。

　　從1.5米回旋加速器的建成，到如今成為國際一流的重離子科學與技術研究基地，近代物理研究所創造了諸多奇跡。

　　研究所副所長、全國政協委員楊建成介紹，目前，研究所負責運行和建設蘭州重離子加速器裝置、強流重離子加速器裝置和加速器驅動嬗變研究裝置等國家重大科技基礎設施，以及320kV高電荷態綜合研究平臺、低能量強流高電荷態重離子研究裝置等實驗平臺。

　　同時，研究所建有蘭州重離子加速器國家實驗室、重離子科學與技術重點實驗室、甘肅省離子束醫學研究重點實驗室、甘肅省空間輻射生物學重點實驗室、中國科學院離子加速器及質量檢驗檢測工程實驗室等研究平臺。

　　基礎前沿研究方面，先后合成了鈾最輕的同位素214U等40個新核素。首次測量了35個短壽命原子核的質量，保持著直接測量核態壽命最短、同類技術精度最高的世界紀錄。

　　關鍵核心技術自主可控方面，原創提出解決核電可持續發展的“中國思路”——加速器驅動先進核能系統。突破強流離子加速器核心技術，使我國在高電荷態離子源和連續波質子超導直線加速器領域處于國際領先。

　　科技賦能生產力方面，轉化了醫用重離子加速器、輻照誘變育種、核孔膜等多項應用研究成果。至目前，各類科技成果獲省部級以上科技獎勵近200項，其中國家科技獎勵18項。

　　逐夢前沿：元素周期表上的中國夢

　　在浩瀚的科學世界中，元素周期表是人類認識自然、探索未知的重要基石。而在中國科學院近代物理研究所，超重核與核結構研究室的科研人員正致力于在這張表格上留下“中國造”的印記。

　　原子核是由質子和中子組成的量子多體系統，不同數量的質子和中子構成了不同的核素。自然界中存在約288種穩定核素，它們分布在核素圖中狹長的穩定線附近。

　　然而，當原子核遠離穩定線時，其穩定性降低，會表現出α衰變、β衰變、自發裂變等衰變特性。理論預測可能存在約7000種核素，但目前僅有3300多種被實驗合成并觀測到。

　　因此，合成與研究新核素是原子核物理研究的前沿熱點，對于探索原子核的存在極限、揭示新物理現象、深化對物質結構的理解具有重大意義。

　　“首次合成新元素的國家或實驗室對該元素有命名權。”張志遠介紹，他所在的團隊正開展超重元素研究，“我們的目標是合成119號或120號新元素。如若成功，這不僅是科學的榮耀，更是國家科技實力的象征。”

　　尖端科技的競爭，是沒有亞軍的比賽，致力于創造出119號元素的國家或實驗室，不止一個。

　　“在極端缺中子的錒系核區，新核素的產生概率極低，約億億次的轟擊才能產生一個目標核素。”張志遠說，新核素的壽命通常極短，可至毫秒乃至微秒量級，這對實驗合成研究帶來了巨大的挑戰。

　　為了率先“制造”出119號元素，研究所為他們提供了一套先進的直線加速器，使團隊擁有更大的信心“制造”出新的元素。

　　實驗中，他們利用超重元素研究加速器裝置提供的鈣40束流轟擊镥175靶，成功合成了新核素鏷210，并測量了該核素的α衰變能量和半衰期。

　　這一成果發表在國際知名期刊《自然-通訊》上，標志著中國在超重元素合成領域邁出了堅實的一步。

　　“盡管新核素的產生概率極低，但得益于中國超重元素研究加速器裝置提供的高品質束流，我們成功觀測到了目標核素。”張志遠自豪地說，“在國際競爭激烈的超重元素合成領域，我們憑借著堅定的信念和不懈的努力，正向著合成新元素的目標穩步邁進。”

　　創新引領：重離子技術守護人民健康

　　癌癥是人類生命健康的最大威脅之一，除了手術和化療，放療已經成為癌癥的主要治療手段。

　　重離子束被認為是21世紀最理想的放療射線，但醫用重離子加速器研發是國際競爭熱點，也是國家高端醫療器械核心競爭力體現。

　　這一技術，長期被發達國家壟斷。

　　而我國癌癥放療治愈率和百萬人口放療設備數量遠低于發達國家，發展先進的放療技術，提高治愈率和生存率是亟待解決的重大民生問題。

　　也因此，研發具有自主知識產權的國產醫用重離子加速器，對實現“健康中國2030”國家戰略目標，提高人民群眾健康水平具有重要意義。

　　“重離子治療利用重離子射線的布拉格峰效應，能夠對腫瘤細胞進行定點殺傷，同時對周圍組織的損傷非常小。”楊建成介紹，這一技術在治療不宜手術、易復發、常規放療抗拒的難治性腫瘤方面表現出色，為癌癥患者帶來了新的希望。

　　“科研不僅要仰望星空，更要腳踏實地。”楊建成介紹，面對難題和挑戰，近代物理所長期開展重離子治療相關生物基礎、技術研發工作，研發了我國具有自主知識產權的醫用重離子加速器，獲得國家藥監局頒發的首臺國產裝置醫療器械注冊證，實現臨床并應用推廣。

　　目前，國產醫用重離子加速器已占據國內8成以上市場份額，全面打破了發達國家的技術壟斷。

　　這一成果不僅提升了我國腫瘤放療水平，更在國際放療領域樹立了新的標桿。

　　“我們的新一代重離子治療裝置采用了一系列變革性技術，解決了第一代裝置在占地面積、造價成本和建造費用等方面的問題。”楊建成說，國產醫用重離子加速器已成功推廣8臺，裝置銷售合同額約50億元，圍繞該裝置的產業鏈價值高達100億元。

　　“未來，我們將繼續研發占地更少、建設及維護成本更低的重離子治療裝置，為更多的癌癥患者提供更優質的治療方案。”楊建成如是說。