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吴健雄:原子弹之母
2011-05-14 | 李灏 | 转藏(9)
吴健雄:
一生获得众多奖项,奖誉等身。被称为“世界物理女王”、“物理学第一夫人”, 在制造原子弹的“曼哈顿计划”中解决了链式反应无法延续的重大难题,对美国原子弹爆炸成功作出了非常关键的贡献,而被称为“原子弹之母”,被誉为“原子核物理的女王”,被美国物理学会宣布为“最伟大的实验物理学家” 。
她所发明的“气体扩散法”使原子弹成为可能。(注释:气体扩散法是一种利用不同分子间在热运动中具有不同的速度而分离出铀235的浓缩方法。)
气体扩散法原理:
两种不同分子质量的气体混合物在热平衡时拥有相同的平均动能,相对速度与分子量成反比。当这两种分子通过扩散膜时,较轻分子通过扩散膜的机会较大,从而能 够实现不同分子间的分离。同时还要求分子之间尽量不要发生碰撞。因此扩散膜的孔径应该小于分子运动的平均自由程。实际中分离六氟化铀时,应该满足:气体压 力足够低,薄膜足够薄,孔径约为0.010.03μm。由于铀235与238之间相对分子量差别很小。所以理论分离系数为1.0043,而实际分离系数 大概只有1.003。因此同离心法不同的是,要想分离出铀235需要将大量的扩散分离机串联起来,逐级提高铀的富集程度。为制得3%的铀235,大约需要 1200多台分离机。
扩散厂由于需要不断重复分离气体,能耗十分巨大。每单位分离功大约需耗能25003000kw。
图为根据吴健雄女士方法建立的第一个浓缩铀工厂K-25(位于田纳西州)
生平简介:
吴健雄原籍江苏苏州太仓浏河,生于江苏省上海县(今上海市闵行区)。 她曾先后就读于苏州太仓浏河小学、明德学校、苏州女子师范学校。1929年以苏州女师第一名的成绩获准保送国立中央大学,按当时师范生保送上大学需先教书服务一年的规定,任教中国公学。1930年入中央大学数学系,一年后转入物理系,师从近代物理学家施士元、光学家方光圻、天文学家张钰哲、电磁学家倪尚达等教授;1934年毕业,先后在浙江大学、中央研究院物理研究所工作;1936年进入美国伯克利加州大学,师从劳伦斯、塞格瑞(E.Segre)、奥本海默等教授,1940年获物理学博士学位。之后在史密斯学院、普林斯顿大学任教,1944年起一直任教于哥伦比亚大学,从事物理学研究工作。从1973年起多次回中国讲学访问,1982年在南京大学开办系统讲座,论述了β衰变、宇称不守恒、穆斯堡尔效应等方面的课题。吴健雄先后受到美国总统罗斯福、尼克森、卡特、雷根和中国总理周恩来,邓小平等的接见。1992年南京大学出版社出版了其论文演讲集《半个世纪的科学生涯》。1997年2月16日因心脏病在纽约逝世,及后于中国江苏省太仓县浏河镇明德学校下葬。丈夫是袁世凯之孙袁家骝,两人虽同属物理学家,却属高能物理与低能物理之不同领域。被世人誉为从居里夫人后最伟大的女性科学家。
其它成就:
1957年验证“弱相互作用下的宇称不守恒”。许多著名科学家都为她没有因该项成就同杨振宁与李政道同获诺贝尔物理奖而疑惑不平。1963年实验证明“β衰变在矢量流守恒定律”。在β衰变研究在的其他贡献:证实了β谱形状的源效应,β衰变的各种跃迁的研究完善了β衰变的理论,对双β衰变的研究。关于量子力学的基本哲学方面的实验。μ子、介子和反质子物理方面的实验研究。穆斯堡尔效应的测量及其应用方面的工作。其他实验工作,如核辐射测器的开发,放射性同位素的分析,慢中子速度谱仪研究,在气体中形成电子偶素时电场影响的研究,正电子谱及正电子湮没的研究,高能级发出的内转换谱线的观察等等。
主要荣誉:
1958年,当选中华民国中央研究院院士;当选为第一位华裔美国国家科学院院士。获列入《美国科学名人录》1975年,当选美国物理学会会长。1975年,获美国国家科学奖章。1978年,获沃尔夫基金会首次颁发的沃尔夫奖。1986年,美国自由女神像建立一百周年庆典时,获艾丽斯岛荣誉奖。1986年,杨振宁、李政道、丁肇中和李远哲四位诺贝尔奖得主发起在台北创立吴健雄学术基金会。1990年,国际编号为2752号的小行星被命名为“吴健雄星”。1991年,获代表理工界最高荣誉的普平纪念奖章。1994年,当选为中国科学院外籍院士。中国设立“吴健雄物理奖”、“吴健雄袁家骝自然科学基金会”。南京大学、东南大学、明德中学先后设立“吴健雄奖学金”。1992年南京大学物理系建立“吴健雄图书馆”,东南大学建立“吴健雄实验室”。1997年吴健雄逝世后,1998年“吴健雄墓园”在明德中学校内建成。明德学校建立“吴健雄科技楼”、“明德楼纪念馆”。2002年,东南大学建立“吴健雄纪念馆”。2003年底,东南大学建立吴健雄学院。曾获美国普林斯顿大学、耶鲁大学、哈佛大学,中国南京大学、北京大学,中国科技大学,台湾中央大学等16所大学荣誉博士学位。
注释:其夫袁家骝为袁世凯孙子。
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袁家骝(1912~2003年)
华裔美国物理学家,是袁世凯次子袁克文的儿子,妻子吴健雄素有“东方居里夫人”之称。
袁克文(1889年-1931年),字豹岑,别署寒云,中国河南项城人,昆曲名票,被称为民国四公子之一。民国总统袁世凯的次子,由其三姨太金氏(朝鲜人)生于朝鲜汉城(首尔)。袁克文熟读四书五经,精通书法绘画,喜好诗词歌赋,还极喜收藏书画、古玩等。后因反对袁世凯称帝,生活放浪不羁,妻妾成群,触怒其父,逃往上海,加入青帮,并在上海、天津等地开香堂广收门徒。1931年病逝于天津。
袁克文是袁世凯的庶出儿子,因为写下“绝怜高处多风雨,莫到琼楼最上层”诗句影射洪宪帝制,最后被软禁而失宠。
袁克文有4子3女,孙家嘏、家彰,家骝、家骥,女家华、家宜、家藏,皆为知识分子。其中家彰、家骝留学美国,皆学有所成,且均加入美籍并定居。家骝1973年曾偕其夫人原子物理学家吴健雄访华,周总理接见了他们,并对袁家骝说:“你们袁家的人一代比一代进步了!”
袁克定(1878年—1958年),字云台,别号慧能居士,外号袁大瘸子,河南项城人,袁世凯长子,原配于氏所生。幼年随袁世凯历任各地,清末,荫候补道员,后升任农工商部参议、右丞。辛亥革命爆发后,受其父之托,拉拢汪精卫。据辛亥革命录记载,袁、汪二人曾在袁世凯面前结为异姓兄弟。
袁世凯任中华民国大总统并镇压二次革命之后,统治逐渐稳固。 |
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