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)
BAPE潮鞋重启经典,“抄袭”惹恼耐克?******
在“Bape Sta”出现于球鞋市场长达22年后,还是在2023年收到了来自耐克的诉讼。
据媒体报道,知名运动品牌耐克于今年初向美国纽约南区联邦地区法院提交文件,以“抄袭专利设计”为由,向负责运营潮流品牌BAPE(下称猿人头)在美国业务的公司USAPE LLC提出诉讼。
报道称,在耐克多达28页的起诉书中,横向对比了耐克部分经典款式以及猿人头当下在售热门款式,以证明对方多个鞋款都能在耐克产品线上找到对应产品。
“Bape Sta确实很火。不仅深受明星和潮人喜爱,更被球鞋玩家所追捧。但不可否认的是,它确实和耐克的AF1很像。”一位鞋迷对新京报贝壳财经记者如是说。
引燃导火索,爆款球鞋“复制”?
“猿人头目前鞋款围绕着耐克的标志性设计复制。这种复制行为在过去和现在都是不可接受的。猿人头的侵权行为已对耐克造成重大威胁,耐克现在必须采取行动维权。”耐克在诉讼中表示。
新京报贝壳财经记者注意到,耐克诉讼焦点在于猿人头旗下包括“Bape Sta”“Bape Sta Mid”“Court Sta High”在内的5款球鞋系列和耐克“Air Force1”、“Air Jordan 1”等经典设计过于相似。
“不可否认的是,两款球鞋除了Logo和部分细节不同外,外观确实很像。”球鞋爱好者赵岑向记者分析称,“对球鞋不熟悉的人从鞋面很难分清,只能从鞋侧的Logo才知道究竟是哪个品牌。”
据耐克方提交的材料显示,猿人头第一款疑似侵权鞋在2005年进入市场。之后十几年里,对方又陆续推出多款疑似抄袭的鞋款。
耐克表示,之所以此前一直未诉诸法律,因为对方在2021年以前业务规模较小,且缺乏连贯性。
记者了解到,耐克曾在2009年主动联系对方,双方就抄袭设计相关事宜进行讨论,这次会议导致猿人头关闭了其大部分美国店铺,并大大减少了在美国的活动。随后几年,猿人头重新对球鞋进行设计,以减少和耐克球鞋的相似度。
2021年开始,该品牌重新开始推出最初设计,这也引起了耐克的注意,并决定提起诉讼。
耐克要求法院下令禁止猿人头继续出售相关侵权鞋款,并向其索要相应赔偿金。
“或许此前耐克并不在意,但随着近两年来‘Bape Sta’在玩家中的地位和影响力逐渐提升,也推动其销量得以爆发。这必然会对自家球鞋的销量和在圈内地位造成冲击。耐克自然坐不住了。”一位球鞋玩家表示。
诞生街头,明星上身火爆全网
猿人头在潮流圈的地位,曾经一度足以用“如日中天”形容。
1993年11月,猿人头由日本知名街头潮流设计师长尾智明创作成立,Logo设计创意正是来自于科幻电影《人猿星球》中的大猩猩造型。
事实上,当时身兼数职的长尾智明对销量并不看重。据公开资料,该品牌只设计生产T恤,且每款通常生产30件,其中大多数更是分发给员工和朋友,少量产品通过其在里原宿所开的店铺进行销售。
不过,这些设计独特的T恤上市后,迅速引发年轻玩家关注,而限量销售的模式更是使得玩家竞相抢购。
1997年,日本娱乐圈天王木村拓哉在日剧《恋爱世纪》中穿着猿人头格纹衬衫的造型,吸引更多年轻受众对这一品牌的关注。一年后,其又在广告中穿上该品牌外套,又一次刺激了猿人头的销量以及影响力。
真正将其推上“潮流神坛”,还要追溯至2004年。一款被称为“开启一个潮流时代”的鲨鱼帽衫一经推出,迅速在全球潮流圈内走红。据资料显示,其最初售价仅约为2000元人民币,短短一年后价格飞涨,即使二手也需要上万元。
“当时身边很多朋友都渴望第一时间入手鲨鱼帽衫,但几乎没人抢到。”潮流爱好者张雪告诉记者,自己最终通过代购溢价入手了一件,直到现在都珍藏在家里。
成为当时炙手可热的潮牌之后,猿人头开始扩大涉及领域,并打造出多个子品牌,覆盖男装、女装以及鞋帽等各个领域。
不过,由于经营不善,猿人头在很长时间里接连亏损。最终在2011年,长尾智明将包括猿人头在内的整个Nowhere集团以300万美元卖给香港I.T集团。两年后,长尾智明正式宣布退出团队。
十年后,猿人头推出多款“Bape Sta”新鞋,也再度出现排长队抢购景象。
剑指竞争对手,诉讼同类商品频现
事实上,这并非耐克第一次就商品设计进行诉讼。
早在2016年1月,耐克将同属于运动用品公司的斯凯奇告上法庭,称斯凯奇数款运动鞋存在多项侵犯耐克专利设计的元素。这场漫长的诉讼经过五年时间争执,最终在2021年达成和解协议。
而在此期间的2019年,耐克对斯凯奇再次提起诉讼,直指后者生产了“斯凯奇版本的耐克鞋”,称对方涉嫌从竞争对手产品中汲取灵感。
2021年,耐克对知名球鞋客制师John Geiger提起诉讼,称其同名品牌所推出的“GF-01”鞋款侵犯了“Air Force 1”的外观专利,并企图在市场上制造混乱。
John Geiger的律师则提起反诉,认为耐克在商业外观保护的范畴/界定上过于模糊。此次诉讼,同样是以两家公司达成和解告终。
无独有偶,同样在2023年1月,耐克的老对手阿迪达斯也对美国男装设计师品牌汤姆·布朗提出诉讼,认为其在鞋履和运动服上所使用的“四道杠”条纹设计图案侵犯了阿迪达斯经典“三道杠”的设计。
诉讼中,阿迪达斯表示公司每年投入数百万美元的广告宣传费用,而汤姆·布朗则从中获得了影响力。汤姆·布朗则认为条纹是时尚圈内非常常见的设计元素,并不构成侵权,且阿迪达斯是运动品牌,汤姆·布朗是高端时装,双方并不是直接竞争对手。最终,阿迪达斯在这场开年官司中败诉。
“球鞋设计应该是知识产权专利层面的‘外观设计’。”河南泽槿律师事务所主任付建向记者分析称,耐克的经典款球鞋最早在上世纪80年代上市,当时只是对鞋底申请了外观设计和发明专利,并没有对整个鞋面申请专利。即使申请了,目前来说已经过了专利保护期。只要没有模仿耐克的商标,竞争对手可以合理使用这些技术或者外观进行复刻。即使耐克起诉品牌方抄袭,也很难得到法院的支持。
“但值得注意的是,如果鞋子的外观专利没有超过保护期,未经授权的模仿和复刻属于侵犯著作权,同时还可能涉嫌不正当竞争。”付建说。
此次耐克起诉猿人头,已引发球鞋圈关注。记者搜索发现,二级市场并没有出现玩家抢购,多个交易平台相关球鞋的销量和价格未有较大波动。
“耐克此次诉讼应该是针对美国当地,即使赢了也只是无法在当地发售相应鞋款,对其他区域影响不会太大,自然也不会出现玩家抢购球鞋的情况发生。”上述玩家预测。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)