双鱼座科学家:何泽慧(3)

发布时间:2019-09-01 16:49 来源:取名网 作者:w.cdqmw.net 公众号:瓷都取名网


何泽慧1943年来到海德堡威廉皇家学院核物理研究所,在玻特教授直接指导下开始了核物理的最早研究工作。1945年,她在利用磁云室研究锰52的正电子能谱时,从上千张照片中注意到一种近似于S形状的奇特径迹。经过仔细分析,弄清楚这种径迹原来是正负电子的弹性碰撞过程。关于这类过程,虽然印度理论物理学家H.J.巴巴(Bhabha)曾在10年前计算过它的可能性,但是在何泽慧之前的实验中,由于无法区分碰撞前的正电子和碰撞后获得绝大部分能量的负电子,因而一直没有被人注意。

何泽慧的测量表明,在240米正负电子径迹中(能量处于25至800keV之间,最大强度约在200keV,有178个单次弹性碰撞事例,其能量交换A≥0.1(能量交换定义为,其中为碰撞前正电子初始能量,E-为反冲电子能量),与理论计算基本上符合;另外观察到3个正电子湮没的事例,与根据狄拉克正电子理论计算出来的结果也符合得很好。

这项成果先后于1945年9月在英国布列斯托尔举行的英法宇宙线会议和1946年7月在英国剑桥举行的国际基本粒子与低温会议上报告,引起与会者的很大兴趣,并被英国《自然》杂志载文介绍称之为“科学珍闻”。何泽慧在这项研究中显露了敏锐细致的观察能力,穷追不舍的探索精神以及对新现象作出正确分析的本领。

铀核三分裂和四分裂现象的发现

1946年何泽慧从德国到法国。在法兰西学院原子核化学实验室和居里实验室,她和钱三强以及两位研究生R.沙士戴勒(Chastel)与L.微聂隆(Vigneron)合作,发现了铀核裂变的新方式——三分裂和四分裂现象。

自从1938年底核裂变发现以来,人们关于核裂变的观念就是一个重原子核分裂成为两个较轻的原子核。理论上曾经预言了裂变成为三个碎片即三分裂的可能性,但是在实验上并未引起人们的注意。1946年7月,在英国剑桥举行的国际基本粒子与低温会议上,两位英国青年科学家出示了一组用核乳胶研究裂变现象的照片,其中一张记录到一个三叉形状的径迹,当时被简单地解释成裂变的两个碎片伴以一个α粒子,而没有作进一步的探讨。这张照片引起了钱三强的很大兴趣,回到巴黎后,立即带领两位研究生着手用核乳胶进行实验。

何泽慧稍后参加进来,很快以其细致和耐心在工作中发挥了重要作用,实验观测到大量裂变径迹,其中包括相当多的三叉形径迹。通过对三叉事例每条径迹物理性质的仔细研究,他们首次令人信服地证实了三分裂这一新的原子核裂变方式。1946年12月9日在法国科学院《通报》(Comptes Rendus)上公布了初步研究结果。

在研究三分裂现象的过程中,何泽慧于1946年12月20日首先发现了一个四叉形径迹。这个结果作为第一个四分裂事例的证据于12月23日在法国科学院《通报》上发表。次年2月,他们又找到了第二个四分裂事例。

在关于三分裂和四分裂的全部研究成果正式公布之前不久,约里奥·居里于1947年春在巴黎召开的世界科学工作者协会会议上宣布了这项发现,认为是“第二次世界大战以后物理学上的一项有意义工作”。这项发现正式公布以后在各国科学界引起了很大反响。英国、加拿大和美国的几个实验室都先后观测到了裂变中的三个碎片(未观测到四个碎片)的事例,但都把第三个轻碎片简单地看成是裂变产物放出的α粒子而不是铀核发生三分裂的结果。虽然钱三强当时就正确指出这是三分裂的结果,而且预言了三分裂中轻裂片的质量谱,指出除α粒子外可能存在氚核和氦6核,但限于实验条件,这一预见直到60年代半导体探测器问世以后才被前苏联、美国和波兰等多家实验确证。至此三分裂现象彻底得到了物理学界的承认。四分裂的进一步证实是在80年代初。德国GSI研究所的科学家们在重离子裂变过程的研究中,利用固体核径迹探测器观察到了相当多的四分裂变甚至五分裂变的径迹。虽然它们产生的机理与中子引起的有所不同,但是这类裂变的存在则是客观事实。

以钱三强、何泽慧等的实验为开端而引发的一系列研究及其成果,深化了人们对于裂变现象的认识。三分裂现象作为研究裂变过程中断裂点特性的一种独特的探针,至今仍然是裂变物理领域有兴趣的研究对象。

在法兰西学院原子核化学实验室工作期间,何泽慧还利用核乳胶技术进行了钍的裂变碎片总动能的测量以及铋、铅、金、铂、钨的快中子裂变截面上限值的测量,并发表了论文。

原子核乳胶制备过程的研究

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