核物理学家赵忠尧杰出的人生

作者: 郑志鹏

来源: 中科院之声

发布日期: 2018-05-29

赵忠尧先生是中国核物理学的先驱,他的研究对正电子的发现起到了关键作用。他在国内外学术界享有盛誉,为中国的核物理研究和教育事业做出了巨大贡献。

今年正值赵忠尧先生逝世二十周年之际,作为他的学生,我写此文来怀念我的老师赵忠尧先生,向大家介绍他杰出的一生,希望让更多的人,特别是年轻人从他不平凡的经历中得到启迪。

赵老师一生谦虚、谨慎,生活低调,很少向别人提起1929-1930年期间他发现正电子产生和湮灭现象的光荣历史。实际上,这是个了不起的发现,为不久后正电子的发现起到了至关重要的作用。文中将讲述赵忠尧这一重要发现的始末。此外本文还会介绍赵忠尧先生在其他方面的科学成就和他对于开创我国原子核事业的贡献以及在培养人才方面的贡献。

1902年6月27日,赵忠尧出生于浙江省诸暨市。诸暨位于杭州南边约60公里,是一个有2500年历史、有浓厚人文积淀的古老城镇。赵忠尧的父亲早年自学医道,后以行医为生,是一位医术高超、济世救民的好医生,因老年得子,对赵忠尧宠爱有加。

赵忠尧从小体弱多病。上小学时,他学习很用功,但是每上体操课后,晚上就会发烧。因而他的父母不让他上体操课,这样他的体操成绩总是零分。到了中学,也从不让他参加爬山、游泳等活动。

1925夏,北京清华学校筹办大学本科,请叶企孙前往任教。叶先生看重他的助教赵忠尧工作勤奋、踏实,便邀请他一同前往北京,于是赵忠尧被聘为清华大学物理系助教。

1925-1927年,赵忠尧第一年担任助教,第二年起聘任教员,负责实验课。并在叶企孙领导下,参加清华大学大礼堂内的声学问题的研究,开启了中国近代建筑声学研究之先河。

1930年冬,赵忠尧离开美国到德国进修。1931年他回清华大学物理系任教授,当时中国的核物理研究是一片空白。他和物理系的同事们一起在十分艰苦的条件下开展核物理实验室建设。在极为简陋的条件下,进行了一系列γ射线与核的相互作用和中子物理等前沿的、开创性的核物理实验研究工作。

1933年他和龚祖同在Nature杂志上发表论文《硬γ射线与原子核的相互作用》。用ThC″作硬γ射线源,用铝窗和铅窗盖格计数管分别计数,测量硬γ射线与铝和铅的相互作用。卢瑟福在这篇论文后加了按语,说这一实验结果提供了正负电子对产生的又一重要的证据。

1936年他和傅承义用Ra-Be中子源,用不同厚度的石蜡来减速以取得不同能量的中子,测量银和碘被中子照射后产生的人工放射性,来测定它们对中子的吸收与中子能量的关系。实验结果发表在1936年《清华学报》上。他们继续研究银对Ra-Be中子源的连续谱的中子的共振吸收,实验结果发表在1936年《中国物理学报》和1937年Nature杂志上。

1937年他和王大珩的研究成果《银、铷和溴的中子共振能级的间距》发表在Nature杂志上。

1938-1945年,清华大学南迁昆明,与北京大学、南开大学组成西南联合大学,他任西南联合大学物理系教授。

1946年夏,由中央研究院推荐作为科学家代表,赵忠尧被派去参观美国在太平洋比基尼群岛的原子弹试验。参观后受中央研究院的委托,在美国采购核物理研究用的器材。

1950年底赵忠尧回到祖国后,领导加速器的研制。当时国内对高真空、高电压、离子源、加速管等加速器的有关技术没有经验,为了掌握有关技术、取得经验、培养研究人员,他先利用他带回的一台退役的静电加速器的绝缘支柱,建造一台在大气中工作的700千电子伏质子静电加速器,1955年建成。

1958年7月物理研究所改为原子能研究所,赵忠尧任副所长。我国向苏联订购的回旋加速器1958年在原子能研究所建成。在他指导并直接参加下,在回旋加速器上开展了质子弹性散射、氘核削裂反应等研究。

1973年,高能物理研究所成立,他担任副所长并主管实验物理部的工作。几代人为之奋斗的目标——在中国建造高能加速器提上了议事日程。尽管赵老师年事已高,但他积极参加有关高能实验基地建设以及有关学术会议的讨论。

1984年北京正负电子对撞机工程破土动工。1988年以来,加速器、北京谱仪和同步辐射应用设施相继完成,并投入运行。一批批新的科研成果陆续问世。这一切积累了包括赵老师在内的老一辈科学家的心血,也是他们培养出来的一代代中青年科学家努力奋斗的结果。

赵忠尧先生一生为人正直、专心科学事业,学问精深,德高望重,淡薄名利,心怀坦荡、朴素无华、平易近人,深受同事和学生们的敬仰和爱戴,在研究所和学校里,上上下下都称他为赵老师。

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