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她带领几个人的团队,完成了不亚于世界第一的研究

  作为我国女科学家的代表,何泽慧似乎总是与"核"有着不解之缘。
  何泽慧(1957年)
  她与钱三强被誉为"中国的居里夫妇"。在法国,他们发现并研究了铀核的三分裂四分裂现象。
  回国后,何泽慧从核乳胶的制备开始,在核科学创业史上写下闪亮的一笔。
  始终在科研第一线
  原子核物理的发展与探测技术关系密切,何泽慧的博士导师汉斯·盖革,就以探测粒子的盖革计数器而闻名。
  20世纪40年代初,钱三强在巴黎的γ射线研究和何泽慧在海德堡的正负电子碰撞研究,都是改进并利用了威尔逊云室。
  1945年,英国布里斯托尔大学的鲍威尔研制成功一种性能大为改进的核乳胶,可以探测α粒子甚至质子。
  很快,核乳胶照相技术以其简便持久、精确直观等明显优势,在核物理领域获得广泛的应用。
  1945年底,钱三强被专门从巴黎派往英国,学习了这种技术,然后与何泽慧一起用于重核的多分裂研究。
  钱三强寄给鲍威尔的四分裂照片及题字:向鲍威尔博士致以最深的谢意!首例铀核俘获慢中子产生的四分裂,11月22日发现于巴黎法兰西学院核化学实验室。注意何泽慧的名字写在钱三强的前面
  1948年回国后,钱三强与何泽慧来到新成立的北平研究院原子学研究所。该研究所被中国科学院接收,1950年5月重组为近代物理研究所。
  自此,钱三强更多投入到了科学组织管理的工作。而何泽慧始终未脱离科研第一线,将他们的研究工作延续了下去。
  何泽慧在中科院第一宿舍家中(1950年冬)
  白手起家制备核乳胶
  面对几近白手起家的境况,何泽慧等科研人员必须从基本的探测技术开始研制。
  最初,她和彭桓武分管研究所的实验和理论部门,何泽慧的研究任务主要有两个:
  一是试制照相乳胶工作,研究人员有杨光中、陆祖荫、王树芬等。困难主要是国内不能完全买到研究所需的化学药品,质量优良的乳胶亦不易购买,质子源也无从获得。
  二是指导金建中和肖振喜装置自由膨胀式云雾室,利用云雾室,就可以研究正电子与负电子的散射问题。
  不久,研究所划分为四个大组,何泽慧负责"原子核物理组",重要的一项工作就是制备核乳胶。
  制造中国自己的核乳胶
  照相乳胶在当时是一项保密技术,西方国家有成熟的胶卷工业,如苏联就设有专门的乳胶和胶卷研究所。
  在照相乳胶基础上改进的核乳胶,带电粒子穿过的阻力是空气的几千倍,空气中的射程是几米的话,在核乳胶中只有几毫米,这样就可以在小体积范围内呈现出一个复杂现象,因此核乳胶是核物理研究的得力工具。
  但从国外购买乳胶往往因时间过久而灵敏度降低,所以必须学会制造中国自己的核乳胶。
  鲍威尔1940年代利用气球携带核乳胶,研究宇宙线,我们不禁联想到何泽慧晚年在高能所也是分管宇宙线工作,释放探空气球
  当初钱三强向剑桥核物理学家鲍威尔教授学习核乳胶制作的时候,核乳胶技术还尚未定型。
  实际上鲍威尔也不是亲自制备,而是委托依尔福公司根据他的要求制作,他再用显微镜检查改进。
  改进核乳胶的鲍威尔教授,他支持新中国的科学事业。1956年访华,曾到何泽慧的实验室参观,对她试制核乳胶的工作表示称赞,但何泽慧和钱三强已带领实习团前往苏联学习原子能,未能见面
  而国内根本没有照相制片工业基础,所以在近代物理研究所,核乳胶制备将全部由何泽慧和助手们亲自动手完成。
  获中国科学院自然科学奖金的工作
  在何泽慧直接领导下,经陆祖荫、杨光中、王树芬近三年数十次的试验,积累了不少经验。
  不久,杨光中参军,王树芬调俄专学俄语,孙汉城加入。
  起初做一锅核乳胶要三个人同时操作。
  第一道工序"乳化",将盛有明胶水溶液的烧杯放在45-50 的恒温水浴中,何泽慧手持特殊形状的玻璃搅棍不停地搅动,陆祖荫拿一个内盛溴化钾水溶液的玻璃滴管,孙汉城拿一个内盛硝酸银水溶液的玻璃滴管。
  在有暗红灯的暗室中,三人都听一台节拍机的指挥,每响一下,何泽慧的搅棍转一圈,陆、孙各按一下滴管的橡皮球,溴化钾与硝酸银各滴下一滴。
  溴化银微晶体就形成后,有明胶的保护,这些微晶体悬浮在溶液中,不易沉淀。
  陆祖荫
  何泽慧对陆祖荫和孙汉城两位助手特别偏爱,孙汉城说:"我是她手把手地教出来的,她对我很关心,也是严师。"
  他的动手能力一开始比较差,因为做乳胶不能见光,在暗室里面,又有许多玻璃器皿,有些粗手粗脚的他,啪,今天把烧杯碰掉了,啪,明天又把搅棍碰掉了。
  这些事多了以后,何泽慧就用在德国的经验教育他们:"手里拿个东西,你要自己想象自己是个老太太,你抱着花瓶走路,你要慢慢地走,你不能动作太快了,动作一快就要闯祸。"
  陆祖荫手绘的"乳化用滴管与搅棍"示意图
  不久,陆祖荫改进了设备,巧妙地用有旁路进空气泡的玻璃管代替原用滴管,进气量由打破的一小段温度计的毛细管长短来调节。搅拌也改用了电动马达。
  以后制备乳胶就由一个人操作了,解放了何泽慧。她主要管指导与讨论,用显微镜仔细观察乳胶,把好质量关。
  就这样,何泽慧和陆祖荫、孙汉城两个助手继续改进核乳胶。几位物理学家承担起了化学家的工作,只能是边干边学。
  在极为简陋的设备条件下,凭借自我摸索,何泽慧小组在1953年就做出了灵敏度可与C2相比的乳胶,但是溴化银颗粒会发生聚沉,还有待改进。
  1956年初,苏联科学家代表团来研究所进行工作座谈,谈到乳胶制造问题时,苏联专家对中国自己制造核乳胶的必要性表示肯定,但同时也认为工作的推进比较困难,应建立专门的机构和大实验室,组织大批的人员来做。
  但在何泽慧的严格把关下,这些问题逐一得到解决。1956年制成对质子、α粒子及裂变碎片灵敏的原子核乳胶核-2和核-3乳胶,该项工作获得了1956年度中国科学院自然科学奖金。
  "原子核乳胶制备过程的研究"获得中国科学院首次颁发的科学奖金,该奖项被追认为首届国家自然科学奖,获奖人为何泽慧和合作者陆祖荫、孙汉城
  培养后辈,继续攻关
  为了能够探测不带电的中子,进行中子物理研究,何泽慧又领导研制了核-2载硼和核-2载锂乳胶,即分别加入含硼或含锂的溶液,利用它们与中子的反应产生带电的粒子进行探测。
  我国的这两种乳胶也有特点,硼锂含量比国外的要高,保存时期也比较长。
  它们在中子物理实验,特别是在测量原子弹的点火中子源时发挥了作用。
  何泽慧在家工作(1957年)
  此后,何泽慧从培养人才的角度,考虑到不能让年轻科学家一辈子制造工具,还要开展研究,就安排陆祖荫转向核物理实验。
  孙汉城则要"继续奋斗",把对电子灵敏的核乳胶做出来,这一安排包含了何泽慧对孙汉城的长期规划,打算将来让他主攻高能物理。
  何泽慧在家辅导孩子作业(1957年)
  各种带电粒子中最轻的就是电子,电子的能量损耗率比其他粒子都小,所以难以记录。在核乳胶中所产生的潜影最少。
  从1955年开始,何泽慧与孙汉城、刘惠长就着手研制对高能带电质点灵敏的核乳胶,不断提升核乳胶的灵敏度,改进核乳胶的性能。
  何泽慧敏锐地指出:"X光底片实质上是电子灵敏,有些文章说明X光胶片用的是金增感,我们可以借鉴试试。"这就为提高灵敏度问题指明了方向。
  1957年,新型核乳胶可以记录电子径迹,经过反复改进,终于制成电子径迹更为明显的核5乳胶,达到国外同类产品水平。
  何泽慧在中关村特楼前(1999年)
  几个人的小组完成了令人难以相信的事
  1957年5月,以朝永振一郎为首的20名日本物理学家访华。
  他们参观物理所之后总结道,何泽慧"领导的只有几个人的小组做出了使人难以相信的事,就是完成了不次于英国夸为世界第一的依尔福G5乳胶的优良原子核乳胶,现在已投入生产,对中国的宇宙线学界利益将不知有多大"。
  他们对何泽慧先生"作粒子活动的实验很钦佩"。
  而进行粒子物理研究的基础就是当时对质子、电子灵敏的核乳胶研制成功。
  2003年何泽慧在原子能楼乳胶实验室忆述往事,何泽慧的办公室在二楼东南端,北侧对面就是制作核乳胶的实验室(暗室)。如今该楼已经完成了历史使命,但它见证了中国科学的崛起,不会随着老一代科学家的谢世而烟消云散

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