点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:柳卫平:从原子到恒星,核物理是他的科研“圆心”
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

柳卫平:从原子到恒星,核物理是他的科研“圆心”

来源:科技日报2020-05-21 09:15

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

    柳卫平,从事核物理和核天体物理研究,现任中国原子能科学研究院副院长、亚洲核物理联合会(ANPhA)主席、串列加速器核物理国家实验室主任、抗辐射国家级应用中心主任。曾获国家科技进步二等奖、全国劳动模范、国防科技进步一等奖和国防科技创新团队奖等奖项。

    柳卫平在调试核天体物理实验的探测器

    受访者供图

    “核物理研究就像一个奇妙的游戏,我和同事如同一个个大小孩’,合起伙来‘搭积木’,共同还原核物理的终极真相。”

    恒星如何演化?构成物质世界的元素从何而来?近日,中国原子能科学研究院(以下简称原子能院)核基础和核数据创新团队联合国内外6家科研院所的同行,通过在串列加速器上对核天体物理反应的高精度测量,加深了人类对恒星演化的理解。这一研究成果发表在国际物理学顶级期刊《物理评论快报》上。

    “这个学科国内外竞争非常激烈,我们能够一直保持相对领先地位,得益于不满足现状、总想去做一些更有挑战性的研究和探索。”对原子能院副院长、核基础和核数据创新团队带头人之一的柳卫平来说,这也是他个人科研心得的浓缩。

    用最微观的研究解决最宏大的问题

    休闲西服、休闲鞋、双肩包,柳卫平的着装符合人们对科研人员的常规印象。但有别于一般科研人员,柳卫平非常健谈,他将外向的性格归因于多元化的成长经历:生于沈阳,3岁到北京,辗转浙江,9岁去贵州,17岁又从贵州考到北京大学。

    柳卫平对新鲜事物的兴趣与生俱来。在物质匮乏的上世纪70年代,《十万个为什么》成为柳卫平的启蒙读物,书甚至被翻烂。

    受在民航系统工作的父亲影响,柳卫平从小喜欢航模。1977年,15岁的柳卫平还是贵州一名初三学生。他给当时的北京航空学院(现北京航空航天大学)办公室写了封信,大意是自己特别喜欢航模,但又缺乏资料,能不能给寄点?让柳卫平没想到的是,对方真的给寄来了资料。他喜出望外,找来几个同伴一起,让航模飞了起来。

    “我当时的梦想其实是考北航,做飞机设计师,去设计大飞机。”让柳卫平没想到的是,梦想在高考后发生了改变。按照高考成绩,柳卫平可以选择北大或者清华。“当时流行‘学好数理化,走遍天下都不怕’,北大在贵州招生的技术物理系带了物理两个字,所以我选了核物理。”

    机缘巧合进了北大后,柳卫平对外界看来晦涩的核物理发生了浓厚的兴趣。“它是研究微观世界的,但能量密度又特别高,可以说是用最微观的研究解决最宏大的问题。核物理研究就像一个奇妙的游戏,我和同事如同一个个‘大小孩’,合起伙来‘搭积木’,共同还原核物理的终极真相。”

    开启探索核物理世界的大门

    1987年,25岁的柳卫平被选派到日本理化所做访问学者。

    当时,日本理化所新建成一座回旋加速器。柳卫平一到日本,国际知名核物理学家谷畑勇夫(Tanihata)教授就任命他为寻找新核素的课题组负责人。在日本理化所加速器中心历史上,这是首次由外国人担此重任。

    柳卫平迎来人生中第一次重大的挑战。“既然让我负责,我就一定要把项目做好。”不服输的柳卫平凭借扎实的知识基础,刻苦钻研,提出了一整套行之有效的寻找新核素的方案。

    遗憾的是,临实验前,加速器的半导体探测器受潮影响使用,不得已换了另外一个探测器,结果后者分辨率不够高,实验的成果只在内部刊登,没有发表在学术刊物上。

    “假如那个探测器没坏,可能是一个比较大的研究成果了。”但柳卫平庆幸的是,该实验开启了自己探索核物理世界的大门,进一步增强了探索的兴趣和自信。

    值得一提的是,此后日本和美国使用了与柳卫平上述实验类似的构想,最终合成和鉴别了包括镓-61、锗-63两个核素在内的一系列丰质子新核素。

    填补次级放射性核束物理实验空白

    1989年,柳卫平作为访问学者的期限已满,面对日本理化所负责人的竭力挽留,他还是回来了。

    “与其做装备精良的发动机上的一个齿轮,不如做一个相对比较粗糙的发动机的重要大梁。”写在日记本上的一句话,透露了柳卫平的心迹。

    上世纪80年代以来,国际上对次级放射性核束的研究与应用方兴未艾,但从事这方面研究首先得有一个产生次级放射性束流线的实验装置。

    1990年,28岁的柳卫平和56岁的原子能院核物理所研究员白希祥结成老少搭档,开始了对这一课题的探索。

    自己白手起家建造实验装置,难度和挑战不言而喻。柳卫平形容,就像“要自己制造出一台照相机再学习照相一样”,一切要从零开始。

    为设计出实验装置,柳卫平拼命学习以前没有涉及的知识,和白希祥开展了无数个日日夜夜的计算和实验。为节约资金,他们甚至从退役10多年的我国第一台回旋加速器上,拆下两极磁铁和四极透镜作为主要部件用在了新装置上。

    1993年11月20日,当柳卫平和同事们在荧光纸上看到代表出束成功的束斑时,他激动极了——首战告捷!

    这是一条立足现有条件、具有先进物理思想和技术路线的束流线,并在世界上首次产生了低能碳-11和氟-17次级束,其技术水平与美国、日本同类装置相当,填补了我国在次级放射性核束物理实验和应用领域的空白!

    有了自己设计的“照相机”,柳卫平开始琢磨如何拍摄好照片。

    早在上世纪60年代,物理学家就发现了太阳中微子失踪现象,但几十年都难以定论,急需用不同的测量方案对中微子产生截面进行交叉验证。

    1995年,柳卫平从一份文献上得到灵感,并和白希祥一起,经过反复计算,提出并实施了一个独特的次级束流线实验方案,得出了“太阳中微子失踪现象来源于非核物理截面因素”的科学结论。

    这个实验成果的相关论文当时在《物理评论快报》杂志上发表,成为该刊创立40年来第一次发表的中国实验核物理领域的论文。

    在锦屏开展核天体物理实验

    面对成绩,柳卫平却有着极强危机感,觉得必须开拓新领域。

    这几年,他正带领他的团队在地下数千米的锦屏开展核天体物理实验,探究宇宙中的元素起源和恒星演化。“我们将向核天体物理研究领域最关键的‘圣杯’反应的直接测量发起冲击。”

    柳卫平不仅能力强,而且还甘当人梯。2000年7月,他开始担任原子能院核物理所所长。

    人造卫星、宇宙飞船里有很多重要的电子元器件。卫星在太空中飞行时受到强烈的空间电离辐射,元器件会失效。柳卫平课题组原来做的是重离子核物理基础研究,为了成功转变研究方向,他通过公开竞聘的方式挑选出新的课题组带头人,带领团队开始做电子元器件的抗辐射加固研究。如今这个方向已蓬勃发展成为国家级抗辐射应用中心。

    当年与柳卫平同窗四年的40多位同学,出国的出国,经商的经商,搞研究的也早已跳出了核物理这个圈子,只有柳卫平等少数人还坚持在核物理领域的前沿探秘。

    中子,是组成原子核的基本粒子之一,不带电,很容易打进原子核内引起各种核反应。或许,正因对中子有着深刻的理解,柳卫平的人生也与中子有了几分相似:做科研时,像实验室里的高速中子,不断去探索原子核物理的科学前沿;走上管理岗位,又像反应堆中的低速中子,引发裂变反应,把科研人员集体的智慧激发出来。  记者 陈 瑜

[ 责编:涂子怡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 彭丽媛会见德国伯乐中文合唱团师生代表

  • 明前茶飘香

独家策划

推荐阅读
见证大国底气从“核”来
2024-03-29 14:15
人工智能可以取代人力勾绘农作物地块,快速完成耕地识别,工作效率相比人工作业提升数十倍。在他看来,我国在星上智能处理和地面遥感AI大模型技术上同步发力,推进人工智能遥感技术发展,太空中的卫星将变得越来越“聪明”。
2024-03-29 09:36
3月27日发表于《自然》的一项分析预测,融化的冰盖正在减缓地球的自转速度,以至于下一个闰秒将被推迟3年。论文作者之一、美国斯克里普斯海洋研究所地球物理学家Duncan Agnew说:“融冰足以使海平面上升,以至于我们可以看到地球自转速度受到了影响。
2024-03-29 09:33
胡新立表示,研究团队将进一步探讨生理性乳酸水平变化对机体代谢的意义,以及恶病质中骨骼肌萎缩与乳酸的直接关系。
2024-03-29 09:31
近日,日本小林制药保健品事件持续发酵。小林制药此前表示,该公司的红曲原料中可能含有导致消费者出现肾功能不良状态的非预期成分。小林制药出产的红曲原料除用于自家生产保健品外,还出售给其他公司,用于酿酒及食品制造等。
2024-03-29 09:22
朱雀三号可重复使用垂直起降回收验证火箭在酒泉卫星发射中心圆满完成试验任务。2023年12月,蓝箭航天朱雀二号遥三液氧甲烷运载火箭在酒泉发射中心圆满完成发射任务,将三颗商业卫星顺利送入预定轨道。
2024-03-29 09:30
记者28日从南京大学获悉,由该校物理学院杜灵杰教授领衔的国际团队利用极端条件下的偏振光散射技术,在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量,在世界上首次观察到引力子激发,即引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。
2024-03-29 08:38
世界卫生组织27日发布新闻公报说,已启用“冠状病毒网络”(CoViNet),以促进和协调全球的专业知识和能力,及早准确地检测、监测和评估新冠病毒、中东呼吸综合征冠状病毒和其他可能新出现的冠状病毒。
2024-03-29 08:38
万兆元年,谁来领航?是更智慧AI,是更领先的Advance,是刷新极限的速度,还是升级多维的体验?中国移动5G-A商用发布会,重新定义数智新时代,邀您共同见证!3月28日15:00-16:00
2024-03-28 12:36
作为中国大科学装置之一,高能同步辐射光源是由中国科学院、北京市共建的怀柔科学城大科学装置集群的核心装置。
2024-03-28 09:54
2022年8月15日,国际天文学联合会小天体命名工作组发布公告,将国际永久编号为192353号的小行星命名为“王大中星”。围绕大学的根本任务是育才造士这一核心要义,王大中归纳并紧抓建设一流大学的三大要素:大师、大楼和大学精神。
2024-03-28 09:34
坎潘特强调,最新观测表明,精确的星震学技术可用于探测表面温度低至4200℃(比太阳表面低约1000℃)的矮星,为天体物理观测开辟了一个新领域。这一最新结果表明,星震学技术有望详细表征这些恒星及其宜居行星的细节,而精确确定附近冷矮星的年龄对于阐释系外行星上发现的生物特征可能至关重要。
2024-03-28 09:33
记者从自然资源部3月27日召开的例行新闻发布会上获悉:今年是极地考察40周年,自然资源部将开展一系列活动纪念这一重要时间节点。7月北极黄河站建站20周年时,在黄河站举办招待会、研讨会等相关活动,中国第四十一次南极考察期间将在长城站、中山站举行招待会、研讨会等相关活动,“雪龙”号、“雪龙2”号船停靠外港时举行公众开放日活动。
2024-03-28 09:32
联合国教科文组织执行局27日批准18处地质公园列入世界地质公园网络名录,其中包括中国的6个地质公园,分别是长白山世界地质公园、恩施大峡谷-腾龙洞世界地质公园、临夏世界地质公园、龙岩世界地质公园、武功山世界地质公园、兴义世界地质公园。
2024-03-28 09:31
据介绍,除了服务于中国探月工程四期,后续鹊桥二号中继星还可为国内外月球探测提供中继通信支持。
2024-03-28 09:25
涂白防虫、修剪树枝、引水灌溉……每当春天到来,在祖国西北边陲新疆托里县老风口,生态造林工作就紧锣密鼓地开始了。
2024-03-27 10:22
今年我国纪念“世界水日”“中国水周”的活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。
2024-03-27 10:21
在齐齐哈尔市甘南县宝山乡巨宏村,村民苑忠国正在准备春耕,多年来通过参与县里的培训,春耕物资的采购对他来说已是轻车熟路。
2024-03-27 10:20
在开展调查监测,评估新污染物环境风险状况方面,《行动方案》提出建立化学物质环境信息调查制度、建立新污染物环境调查监测制度、建立化学物质环境风险评估制度、动态发布重点管控新污染物清单等具体措施。
2024-03-27 10:18
一群“麦哲伦”式的实验物理学家正在高能物理的版图上开疆拓土。而玻色子的发现,正在指向新的“盛宴”。
2024-03-27 10:16
加载更多