發(fā)布時間:2020-05-21 10:46 | 來源:科技日報 2020年05月21日 | 查看:744次
人物檔案
柳衛(wèi)平,從事核物理和核天體物理研究,現(xiàn)任中國原子能科學(xué)研究院副院長、亞洲核物理聯(lián)合會(ANPhA)主席、串列加速器核物理國家實驗室主任、抗輻射國家級應(yīng)用中心主任。曾獲國家科技進(jìn)步二等獎、全國勞動模范、國防科技進(jìn)步一等獎和國防科技創(chuàng)新團(tuán)隊獎等獎項。
柳衛(wèi)平在調(diào)試核天體物理實驗的探測器
受訪者供圖
“核物理研究就像一個奇妙的游戲,我和同事如同一個個大小孩’,合起伙來‘搭積木’,共同還原核物理的終極真相?!?/p>
本報記者 陳 瑜
恒星如何演化?構(gòu)成物質(zhì)世界的元素從何而來?近日,中國原子能科學(xué)研究院(以下簡稱原子能院)核基礎(chǔ)和核數(shù)據(jù)創(chuàng)新團(tuán)隊聯(lián)合國內(nèi)外6家科研院所的同行,通過在串列加速器上對核天體物理反應(yīng)的高精度測量,加深了人類對恒星演化的理解。這一研究成果發(fā)表在國際物理學(xué)頂級期刊《物理評論快報》上。
“這個學(xué)科國內(nèi)外競爭非常激烈,我們能夠一直保持相對領(lǐng)先地位,得益于不滿足現(xiàn)狀、總想去做一些更有挑戰(zhàn)性的研究和探索?!睂υ幽茉焊痹洪L、核基礎(chǔ)和核數(shù)據(jù)創(chuàng)新團(tuán)隊帶頭人之一的柳衛(wèi)平來說,這也是他個人科研心得的濃縮。
用最微觀的研究解決最宏大的問題
休閑西服、休閑鞋、雙肩包,柳衛(wèi)平的著裝符合人們對科研人員的常規(guī)印象。但有別于一般科研人員,柳衛(wèi)平非常健談,他將外向的性格歸因于多元化的成長經(jīng)歷:生于沈陽,3歲到北京,輾轉(zhuǎn)浙江,9歲去貴州,17歲又從貴州考到北京大學(xué)。
柳衛(wèi)平對新鮮事物的興趣與生俱來。在物質(zhì)匱乏的上世紀(jì)70年代,《十萬個為什么》成為柳衛(wèi)平的啟蒙讀物,書甚至被翻爛。
受在民航系統(tǒng)工作的父親影響,柳衛(wèi)平從小喜歡航模。1977年,15歲的柳衛(wèi)平還是貴州一名初三學(xué)生。他給當(dāng)時的北京航空學(xué)院(現(xiàn)北京航空航天大學(xué))辦公室寫了封信,大意是自己特別喜歡航模,但又缺乏資料,能不能給寄點(diǎn)?讓柳衛(wèi)平?jīng)]想到的是,對方真的給寄來了資料。他喜出望外,找來幾個同伴一起,讓航模飛了起來。
“我當(dāng)時的夢想其實是考北航,做飛機(jī)設(shè)計師,去設(shè)計大飛機(jī)?!弊屃l(wèi)平?jīng)]想到的是,夢想在高考后發(fā)生了改變。按照高考成績,柳衛(wèi)平可以選擇北大或者清華。“當(dāng)時流行‘學(xué)好數(shù)理化,走遍天下都不怕’,北大在貴州招生的技術(shù)物理系帶了物理兩個字,所以我選了核物理。”
機(jī)緣巧合進(jìn)了北大后,柳衛(wèi)平對外界看來晦澀的核物理發(fā)生了濃厚的興趣?!八茄芯课⒂^世界的,但能量密度又特別高,可以說是用最微觀的研究解決最宏大的問題。核物理研究就像一個奇妙的游戲,我和同事如同一個個‘大小孩’,合起伙來‘搭積木’,共同還原核物理的終極真相?!?/p>
開啟探索核物理世界的大門
1987年,25歲的柳衛(wèi)平被選派到日本理化所做訪問學(xué)者。
當(dāng)時,日本理化所新建成一座回旋加速器。柳衛(wèi)平一到日本,國際知名核物理學(xué)家谷畑勇夫(Tanihata)教授就任命他為尋找新核素的課題組負(fù)責(zé)人。在日本理化所加速器中心歷史上,這是首次由外國人擔(dān)此重任。
柳衛(wèi)平迎來人生中第一次重大的挑戰(zhàn)?!凹热蛔屛邑?fù)責(zé),我就一定要把項目做好?!辈环?shù)牧l(wèi)平憑借扎實的知識基礎(chǔ),刻苦鉆研,提出了一整套行之有效的尋找新核素的方案。
遺憾的是,臨實驗前,加速器的半導(dǎo)體探測器受潮影響使用,不得已換了另外一個探測器,結(jié)果后者分辨率不夠高,實驗的成果只在內(nèi)部刊登,沒有發(fā)表在學(xué)術(shù)刊物上。
“假如那個探測器沒壞,可能是一個比較大的研究成果了?!钡l(wèi)平慶幸的是,該實驗開啟了自己探索核物理世界的大門,進(jìn)一步增強(qiáng)了探索的興趣和自信。
值得一提的是,此后日本和美國使用了與柳衛(wèi)平上述實驗類似的構(gòu)想,最終合成和鑒別了包括鎵-61、鍺-63兩個核素在內(nèi)的一系列豐質(zhì)子新核素。
填補(bǔ)次級放射性核束物理實驗空白
1989年,柳衛(wèi)平作為訪問學(xué)者的期限已滿,面對日本理化所負(fù)責(zé)人的竭力挽留,他還是回來了。
“與其做裝備精良的發(fā)動機(jī)上的一個齒輪,不如做一個相對比較粗糙的發(fā)動機(jī)的重要大梁?!睂懺谌沼洷旧系囊痪湓挘嘎读肆l(wèi)平的心跡。
上世紀(jì)80年代以來,國際上對次級放射性核束的研究與應(yīng)用方興未艾,但從事這方面研究首先得有一個產(chǎn)生次級放射性束流線的實驗裝置。
1990年,28歲的柳衛(wèi)平和56歲的原子能院核物理所研究員白希祥結(jié)成老少搭檔,開始了對這一課題的探索。
自己白手起家建造實驗裝置,難度和挑戰(zhàn)不言而喻。柳衛(wèi)平形容,就像“要自己制造出一臺照相機(jī)再學(xué)習(xí)照相一樣”,一切要從零開始。
為設(shè)計出實驗裝置,柳衛(wèi)平拼命學(xué)習(xí)以前沒有涉及的知識,和白希祥開展了無數(shù)個日日夜夜的計算和實驗。為節(jié)約資金,他們甚至從退役10多年的我國第一臺回旋加速器上,拆下兩極磁鐵和四極透鏡作為主要部件用在了新裝置上。
1993年11月20日,當(dāng)柳衛(wèi)平和同事們在熒光紙上看到代表出束成功的束斑時,他激動極了——首戰(zhàn)告捷!
這是一條立足現(xiàn)有條件、具有先進(jìn)物理思想和技術(shù)路線的束流線,并在世界上首次產(chǎn)生了低能碳-11和氟-17次級束,其技術(shù)水平與美國、日本同類裝置相當(dāng),填補(bǔ)了我國在次級放射性核束物理實驗和應(yīng)用領(lǐng)域的空白!
有了自己設(shè)計的“照相機(jī)”,柳衛(wèi)平開始琢磨如何拍攝好照片。
早在上世紀(jì)60年代,物理學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了太陽中微子失蹤現(xiàn)象,但幾十年都難以定論,急需用不同的測量方案對中微子產(chǎn)生截面進(jìn)行交叉驗證。
1995年,柳衛(wèi)平從一份文獻(xiàn)上得到靈感,并和白希祥一起,經(jīng)過反復(fù)計算,提出并實施了一個獨(dú)特的次級束流線實驗方案,得出了“太陽中微子失蹤現(xiàn)象來源于非核物理截面因素”的科學(xué)結(jié)論。
這個實驗成果的相關(guān)論文當(dāng)時在《物理評論快報》雜志上發(fā)表,成為該刊創(chuàng)立40年來第一次發(fā)表的中國實驗核物理領(lǐng)域的論文。
在錦屏開展核天體物理實驗
面對成績,柳衛(wèi)平卻有著極強(qiáng)危機(jī)感,覺得必須開拓新領(lǐng)域。
這幾年,他正帶領(lǐng)他的團(tuán)隊在地下數(shù)千米的錦屏開展核天體物理實驗,探究宇宙中的元素起源和恒星演化?!拔覀儗⑾蚝颂祗w物理研究領(lǐng)域最關(guān)鍵的‘圣杯’反應(yīng)的直接測量發(fā)起沖擊?!?/p>
柳衛(wèi)平不僅能力強(qiáng),而且還甘當(dāng)人梯。2000年7月,他開始擔(dān)任原子能院核物理所所長。
人造衛(wèi)星、宇宙飛船里有很多重要的電子元器件。衛(wèi)星在太空中飛行時受到強(qiáng)烈的空間電離輻射,元器件會失效。柳衛(wèi)平課題組原來做的是重離子核物理基礎(chǔ)研究,為了成功轉(zhuǎn)變研究方向,他通過公開競聘的方式挑選出新的課題組帶頭人,帶領(lǐng)團(tuán)隊開始做電子元器件的抗輻射加固研究。如今這個方向已蓬勃發(fā)展成為國家級抗輻射應(yīng)用中心。
當(dāng)年與柳衛(wèi)平同窗四年的40多位同學(xué),出國的出國,經(jīng)商的經(jīng)商,搞研究的也早已跳出了核物理這個圈子,只有柳衛(wèi)平等少數(shù)人還堅持在核物理領(lǐng)域的前沿探秘。
中子,是組成原子核的基本粒子之一,不帶電,很容易打進(jìn)原子核內(nèi)引起各種核反應(yīng)?;蛟S,正因?qū)χ凶佑兄羁痰睦斫?,柳衛(wèi)平的人生也與中子有了幾分相似:做科研時,像實驗室里的高速中子,不斷去探索原子核物理的科學(xué)前沿;走上管理崗位,又像反應(yīng)堆中的低速中子,引發(fā)裂變反應(yīng),把科研人員集體的智慧激發(fā)出來。
發(fā)表評論
網(wǎng)友評論
查看所有評論>>