中科院近代物理研究所合成两大新核素：锇-160、钨-156

中科院近代物理研究所合成两大新核素：锇-160、钨-156 这一次，中国科学家利用兰州重离子加速器、充气反冲核谱仪SHANS，通过熔合蒸发反应，合成了锇-160、钨-156。其中，锇-160的质子数为76、中子数为84，具有α放射性，钨-156的质子数为74、中子数为82，具有β+衰变。研究人员发现，当原子序数大于68的时候，中子数为84、85的同中子素的α粒子预形成概率逐渐变小，揭示了中子数为82的壳效应在缺中子核素中增强的现象。进一步研究认为，这一效应增强的原因在于不断逼近可能较稳定的双幻核铅-164，它的质子数和中子数都是82。 ... PC版： 手机版：

兰州大学核科学与技术学院教授、辐射物理与核材料研究所所长王铁山是个伪专家。建材中的放射性物质主要是铀238，半衰期45亿年，会源

兰州大学核科学与技术学院教授、辐射物理与核材料研究所所长王铁山是个伪专家。建材中的放射性物质主要是铀238，半衰期45亿年，会源源不断衰变产生氡222。他居然说如果放射性高“装修后3-6个月通过开窗通风，应该都能降到标准范围以内，无需害怕。”他以为是挥发性有机物？这种伪专家真让人害怕。

科学家首次实现对福岛核电站泄露的放射性铯进行成像检测

科学家首次实现对福岛核电站泄露的放射性铯进行成像检测 一项新研究对福岛环境样本中的放射性铯原子进行了直接成像，为核废料管理和环境恢复工作提供了重要数据。福岛第一核电站（FDNPP）核灾难发生 13 年后，研究人员取得了一项突破性的成就：他们首次成功地对环境样本中的放射性铯（Cs）原子进行了直接成像。由日本、芬兰、美国和法国的研究人员组成的研究小组完成了一项开创性的分析，对受损的国防核电站反应堆排放的材料进行了分析，揭示了日本面临的挥之不去的环境和放射性废物管理挑战的重要见解。这项研究最近发表在《危险材料杂志》（Journal of Hazardous Materials）上。福岛第一核电站核泄漏事故：持续的工程和环境难题2011 年，东北大地震和海啸发生后，由于失去备用电源和冷却系统，国防核电站的 3 座核反应堆发生熔毁。此后，大量的研究工作集中在了解受损反应堆内的燃料碎片（熔化的核燃料和结构材料的混合物）的特性上。这些碎片必须小心清除和处理。然而，燃料碎片的物理和化学状态仍存在许多不确定因素，这使得回收工作变得非常复杂。受损的福岛第一核反应堆以微粒形式释放出大量放射性铯。这些颗粒被称为富含铯的微颗粒（CsMPs），溶解性差，体积小（< 5 微米），成分类似玻璃。日本九州大学的 Satoshi Utsunomiya 教授领导了本次研究。他解释说，"在熔毁过程中，熔融核燃料撞击混凝土，在受损反应堆底部形成。在形成之后，许多铯金属氧化物从反应堆安全壳中流失到周围环境中。"图 1：（左）辉绿岩的结构模型和使用 MacTempas 模拟的 HAADF-STEM 图像。(右图）CsMPs 中富含铁的辉绿岩的高分辨率 HAADF-STEM 图像。图像中的铯原子呈现为亮点（图像中的圆圈）。该结构中约有一半的铯原子具有放射性。放射性铯原子以前从未在环境样本中成像过。资料来源：Kanako Miyazaki et.对 CsMPs 的详细表征揭示了有关熔毁机制和程度的重要线索。然而，尽管微颗粒中含有大量的铯，但事实证明不可能对颗粒中的放射性铯进行原子尺度的直接成像。来自赫尔辛基大学的研究合作者加雷思-劳教授解释说："这意味着我们缺乏关于粒子和燃料碎片中铯化学形态的完整信息。"Utsunomiya 说："虽然粒子中的铯浓度相当高，但往往还是太低，无法使用先进的电子显微镜技术成功地进行原子尺度成像。当发现铯的浓度足够高时，我们发现电子束会损坏样品，从而使得到的数据毫无用处"。不过，在该团队使用最先进的高分辨率高角度环形暗场扫描透射电子显微镜（HR-HAADF-STEM）进行的前一项工作中，他们发现在铯多晶锰矿石中存在一种名为铯榴石（一种沸石）的矿物包裹体。Law 解释说："在过去的分析中，我们发现 CsMPs 中富含铁的铯榴石包裹体中的铯含量大于 20 wt.%。在自然界中，铯榴石通常富含铝。"铯多晶锰矿中的多晶锰矿明显不同于自然界中的多晶锰矿，这表明多晶锰矿是在反应堆中形成的。Utsunomiya 继续说："由于我们知道铯多晶锰矿中的大部分铯是裂变产生的，因此我们认为对多晶锰矿的分析可以首次获得放射性铯原子的直接图像。"沸石在受到电子束辐照时会变得无定形，但这种破坏与沸石的成分有关，研究小组发现，一些沸石夹杂物在电子束中是稳定的。了解到这一点并借鉴模型，研究小组开始了艰苦的分析工作，宇都宫、研究生宫崎加奈子和研究小组最终将放射性铯原子成像。科学家在受损的福岛第一核反应堆附近采集受污染土壤样本。图片来源：Satoshi Utsunomiya图像中约有一半的原子与放射性铯相对应。这是人类首次对环境样本中的放射性铯原子进行直接成像。在环境样本中发现足够高浓度的放射性铯以允许直接成像是不寻常的，而且会带来安全问题。虽然能在科学界首次成像令人兴奋，但与此同时，令人遗憾的是，这只是由于核事故才成为可能。Utsunomiya 强调说，这项研究的发现不仅仅是放射性铯原子的成像："我们的工作揭示了辉绿岩的形成，以及 Cs 在 FDNPP 反应堆和环境中可能存在的异质性分布"。Law 进一步强调了相关性："我们明确证明了一种新的铯出现与 FDNPP 反应堆排放的材料有关。在 CsMPs 中发现含 Cs 的多孔石可能意味着它也残留在受损的反应堆中；因此，现在可以在反应堆退役和废物管理战略中考虑它的特性"。合作者、南特大学亚特兰蒂克分校 Subatech 荣誉教授 Bernd Grambow 补充说："我们现在还应该开始考虑铯沸石的环境行为及其可能造成的影响。它的表现可能与迄今为止记录的其他形式的铯沉降物不同。此外，还必须考虑它对人类健康的影响。沸石在环境和体液中的化学反应性肯定不同于其他形式的放射性铯沉降物"。最后，斯坦福大学的罗德-尤因（Rod Ewing）教授在反思这项研究的意义时强调，迫切需要继续开展研究，为碎片清除战略和环境修复提供依据："我们再次看到，国际科学家艰苦的分析工作确实能够揭开核事故的神秘面纱，帮助长期的恢复工作"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

约翰霍普金斯大学的科学家们设计出能打破对称的合成细胞

约翰霍普金斯大学的科学家们设计出能打破对称的合成细胞 艺术家们利用显微镜图像和图形渲染，展示了一个能够感知定向化学线索并自我组织响应的最小合成细胞。图片来源：约翰-霍普金斯大学医学院井上实验室，由 Shiva Razavi 和 Turhan Pathan 创作，经编辑了解对称性破坏细胞运动之前的一个步骤是打破对称，当细胞分子最初对称排列时，通常在受到刺激后重组为不对称的模式或形状。这类似于迁徙的鸟类在对阳光或地标等环境指南针做出反应时转变为新的队形，从而打破对称。在微观层面上，免疫细胞会感知集中在感染部位的化学信号，并打破对称，穿过血管壁到达受感染的组织。当细胞打破对称性时，它们会转变为极化和不对称结构，为向目标移动做好准备。"对称性破缺的概念对生命至关重要，影响着生物学、物理学和宇宙学等多个领域，"在约翰-霍普金斯大学攻读研究生时领导这项研究的希瓦-拉扎维（Shiva Razavi）博士说，他在约翰霍普金斯大学攻读研究生时领导了这项研究，现在是麻省理工学院的博士后研究员。"了解对称性破缺是解开生物学基本原理和发现如何利用这些信息来设计治疗方法的关键。"长期以来，人们一直认为找到在合成细胞中模仿和控制对称性破坏的方法对于了解细胞如何检测其化学环境并重新排列其化学轮廓和形状至关重要。在这项研究中，科学家们创造了一个带有双层膜的巨大囊泡一个由磷脂、纯化蛋白质、盐和提供能量的 ATP 组成的裸体简化合成细胞或原细胞。原细胞呈球形，因此被昵称为"泡泡"。在实验中，科学家们成功地设计出了具有化学感应能力的原细胞，它能促使细胞打破对称性，从一个近乎完美的球体变成一个凹凸不平的形状。研究人员说，该系统专门设计用于模仿免疫反应的第一步，能够根据中性粒细胞感知到的周围蛋白质发出攻击病菌的信号。拉扎维说："我们的研究展示了类细胞实体如何能够感知外部化学线索的方向，模拟生物体内的条件。通过从零开始构建类细胞结构，我们可以更好地识别和理解细胞以最简化的形式打破对称性所需的基本组成部分。"给药领域的未来应用科学家们说，有朝一日，化学传感可用于体内靶向给药。约翰-霍普金斯大学医学院细胞生物学教授、细胞动力学中心主任、资深作者井上隆成（Takanari Inoue）博士说："我们的想法是，可以把任何你想要的东西蛋白质、RNA、DNA、染料或小分子打包到这些气泡中，利用化学传感告诉细胞该去哪里，然后让细胞在预定目标附近破裂，这样药物就能被释放出来。"为了激活囊泡的化学感应能力，研究人员在合成细胞中植入了两种作为分子开关的蛋白质FKBP和FRB。蛋白质 FKBP 被置于细胞中心，而 FRB 则被置于细胞膜上。当科学家们在气泡细胞外引入一种化学物质雷帕霉素时，FKBP就会移动到细胞膜上与FRB结合，从而引发一种叫做肌动蛋白聚合的过程，也就是合成细胞骨架的重组。在原细胞内部，化学反应产生了由肌动蛋白组成的杆状结构，对细胞膜施加压力，使其弯曲。研究人员使用了一种名为共聚焦显微镜的专门快速三维成像技术来记录原细胞的化学感应能力；他们必须以每15到30秒一帧的速度快速记录图像，因为原细胞会对化学信号做出快速反应。下一步，研究人员的目标是让这些合成细胞具备向所需目标移动的能力。最终，研究人员希望设计出的合成细胞能在靶向药物输送、环境传感以及其他需要精确移动和对刺激做出反应的领域中发挥重要的潜在应用。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

切角、注毒失败之后：科学家首次将放射性物质注入犀牛角中

切角、注毒失败之后：科学家首次将放射性物质注入犀牛角中 南非是世界上最大的犀牛栖息地，该国大约生活着15000只犀牛，为了防止犀牛的偷猎行为，该国的保护组织和科学家们进行了许多努力和尝试。包括将犀牛分散到非洲的其它地方，以及在犀牛角上大做文章，比如直接切掉一部分犀牛角，将有毒物质注入犀牛角中等等。但是所有这些尝试都失败了，犀牛角的偷猎行为每年都在增长，2023年有499只犀牛被猎杀，相比2022年增长了11%。为了遏制犀牛的偷猎行为，最近南非的科学家推出了一种全新的方法，他们直接将放射性物质注入到犀牛角中，让犀牛角失去使用价值的同时，还难以被转移交易。这个项目于本周二开始执行，该项目的科学家表示，这是目前最有效的方法，它或许会阻止偷猎行为。如何让犀牛角变成具有放射性？作为试点，第一批会有20头犀牛参与角的改造，工作人员选定犀牛后，对其进行麻醉，在犀牛麻醉期间，他们开始处理犀牛角。他们在犀牛角上打孔并注入两颗放射性芯片，并在一切结束后在犀牛角上喷射微码，以便进一步识别。芯片的放射性剂量非常低，不会对动物的健康或环境造成任何影响，但是它会使犀牛角失去作用也就是它会让角变得对人有害。最关键的是，这些剂量也足以触发安全警报探测器，这些探测器在全球范围内的边防和出入境机场等地方被安装，其最初目的是为了防止核恐怖主义。如果偷猎者试图将这种犀牛角带走，它将会触发这个警报，以此来威慑偷猎者。科学家在之后会对这20只犀牛进行跟踪调查，确保这种方法对犀牛本身是无害的，同时也会观察这种方法是否能降低偷猎行为。据信，这种方法注射一次放射性芯片就可以确保它在5年内起作用，被认为是一种对犀牛伤害较小，而且成本较低的方法。任何处理犀牛角的方式，最困难和成本最高的步骤都是麻醉犀牛的时候，这个步骤甚至可能会导致犀牛直接死亡。另一方面，由于犀牛角一直都在生长，而且生长速度还比较快，以前处理犀牛角的方法比如切除和注毒，都不能伤及生长层，不然会导致长出畸形的角或者毒死犀牛本身。所以，以前处理犀牛角的方法，通常持续时间都很短，就拿切除角来说，它只能维持18个月，整个角就长好了，注毒的情况也差不多。这意味着需要再一次麻醉犀牛，增加风险和成本。图：给犀牛角装上微型摄像头以提前发现偷猎者那么新方法会有效吗？以前处理角的方法都以失败告终，除了它们持续的时间不长、成本较高之外，还有一个重要原因，就是那些方法其实也没并没有起到保护的作用。我们前面提到过，一般处理犀牛角的方法不能伤及它的生长层，所以即便角已经被切除了，只要这只犀牛被偷猎者发现，它依然会被猎杀，偷猎者会把角剩下的部分切走，这部分依然有价值。图：给犀牛角注入有毒物质给角注入毒液的情况也是一种比较新的方法，但是它确实失败了，这种方法不仅会因为角的生长失去作用，还有一定几率杀死犀牛。最重要的是，这种方法还适得其反，它还增加了犀牛猎杀数量，因为需求量就在那里，犀牛角购买方需要得到足够无毒的“纯角”，那些有毒的角即便被猎杀了也没用。据信，无论是有毒的角还是无毒的角，偷猎者都能以相同的价格出售给中间人，这大大鼓励了偷猎行为。注入放射性的方法可以说是对之前几种方法的升级，它即让整个角都变得有毒，还让角无法被带走至少对于偷猎者来说带走的风险会大大增加。但是，我个人觉得效果估计也不会太好，加大保护行为只会让犀牛角变得越来珍贵，因此总会有人冒险。而且就目前来看，犀牛角买卖者一环的处罚并不大，去年名外号“教父”的马来西亚出售了12只犀牛角，结果他只被美国判了一年半。报道原文： ... PC版： 手机版：

中国科学家“看到”冰表面原子结构

中国科学家“看到”冰表面原子结构 北京大学物理学院、北京怀柔综合性国家科学中心轻元素量子材料交叉平台（简称轻元素平台）组成的研究团队，利用自主研发的国产 qPlus 型扫描探针显微镜，在国际上首次“看到”冰表面的原子结构，并揭示其在零下 153 摄氏度即开始融化的奥秘。该成果 22 日晚发表于国际学术期刊《》上。 冰表面的研究对探索生命起源和物质来源具有重要意义，但因缺乏原子尺度实验工具，科学界对冰表面结构的基本问题一直未有明确解答。 据介绍，团队利用 qPlus 型扫描探针显微镜，开发出可分辨氢原子和化学键的成像技术，实现冰表面水分子氢键网络的精确识别和氢原子分布的精准定位。探测发现，冰表面结构同时存在六角密堆积和立方密堆积两种排列方式，且拼接堆砌形成稳定的网络结构。 轻元素平台负责人江颖教授表示：“我们通过变温实验，首次在原子尺度上‘看到’冰表面预融化的过程，发现其在零下 153 摄氏度时就开始融化，这对理解冰面的润滑现象、云的形成及冰川的消融过程等至关重要”。来源 ， 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat