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  • 黄祖洽

    黄祖洽(1924.10.2—2014.9.7),男,生于湖南长沙。理论物理和核物理学家,“两弹一星”杰出贡献者,中国科学院院士。原北京师范大学教授及低能核物理研究所名誉所长。曾任第二机械工业部第九研究院理论部副主任、北京第九研究所副所长,中国原子能研究所副所长,《物理学报》主编。 黄祖恰主要从事核理论、中子理论、反应堆理论、输运理论及非线性动力学等方面的研究,是中国核武器理论研究和设计的主要学术带头人之一,积极参加和领导了原子弹理论的研究工作,对中国核武器的研制成功、设计定型及其他一系列科学试验研究作出了重要贡献。还在氢分子激发态的相互作用、浸润相变理论及噪声在随机系统中的影响等方面作了大量研究。 1982年获国家自然科学奖一等奖,1991年获国家教委科技进步奖一等奖。

    编辑摘要
    词云

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 黄祖洽 籍贯: 湖南长沙
    出生地: 湖南长沙 国籍: 中国
    星座: 天秤座 去世日期: 2014年9月7日
    职业: 科学 物理学家 毕业院校: 清华大学
    代表作品: 《核反应堆动力学基础》

    目录

    人物生平/黄祖洽 编辑

    黄祖洽 黄祖洽

    1924年10月2日,黄祖恰生于湖南长沙。父亲黄迪庆曾在司法界任职,后来当过中学教员,母亲张孝恂操劳家务。

    1937年,从湘潭第一高小毕业后念了半年私塾的黄祖洽回到长沙读中学;暑假即遵父命,赴南京考取了中央大学附属五年制中学。因“七七事变”发生,还未入学的黄祖洽只得离宁返回长沙,就读于江西省立九江中学。

    1943年,高中结业后,按江西省教育厅的规定,到设在赣县的夏令营受军训一个月才能毕业。在夏令营受训期间,中正大学、广西大学和厦门大学联合在营区招考,黄祖恰参加了考试并被录取。

    1944年,考入西南联大物理系。

    1948年毕业,因不能找到工作,在王竹溪的建议下报考了刚刚留学回国任教于清华的钱三强的研究生。进入清华研究院后,黄祖洽先是跟随钱三强研制核乳胶,一年后又改跟彭桓武研习理论物理。

    1950年硕士毕业,黄祖洽离开清华园,被分配到中国科学院近代物理研究所理论室工作。

    1953年初,按照钱三强的部署,黄祖洽开始从事核反应堆理论研究,任理论部副主任,同主任邓稼先、副主任于敏等人担负着最基础也是最关键的方程式推导、设计工作。

    1955年,黄祖洽随“热工实习团”访问苏联,其间,他用两种方法对临界尺寸进行计算,发现临界尺寸放56根零件即可,但是苏联原设计书给出的数据是需放63根,高出百分之十以上。1958年,在我国实际建堆的临界启动过程中,发现黄祖洽的“56根”临界尺寸结论是正确的。

    1960年,黄祖洽被任命为“轻核理论小组”组长,首先开展氢弹的理论预研。为了加强原子弹和氢弹预研工作的联系,他又接受安排,分出一半时间在核武器研究所兼职。因此,黄祖洽成为了中国唯一同时参加氢弹和原子弹研究的工作人员。

    1965年与“轻核理论”小组一起被调至核工业部九院理论部任副主任(后改北京九所副所长),参与氢弹的理论突破,并领导一些型号氢弹的理论设计。

    1969年,在领导完成一种新型号氢弹的设计后,黄祖洽被送到河南上蔡县的“五七干校”进行“学习改造”。

    1980年,被选为中国科学院学部委员(院士)。

    1980年,“两弹一星”的研究工作基本已获突破,黄祖恰被调至北京师范大学低能核物理研究所任教授兼所长,4年后改任名誉所长。

    1981年,被聘为国务院学位委员会学科评议组成员。

    1983年开始兼任《物理学报》及其海外版主编。

    作为《原子弹氢弹设计原理中的物理力学数学理论问题》的主要作者之一,获1985年国家自然科学奖一等奖。

    作为《中子和稀薄气体的非平衡输运和弛豫过程》的第一作者,获1991年国家教委科学技术进步一等奖。

    1996年,获得何梁何利科学与技术进步奖。

    2000年以后,先后被评为“北京市师德先进个人”和“北京市优秀党员”。

    2014年9月7日3时11分,黄祖洽因病医治无效逝世,享年90岁。  

    人物贡献/黄祖洽 编辑

    核反应堆

    黄祖洽 黄祖洽

    黄祖洽研究了输运理论中无限长黑圆柱情形下的Milne问题,并用球谐函数展开法求出了它直到P5阶的近似解。l955年底至1956年中,在参加接受苏联援助我国重水反应堆的理论设计的同时,他结合反应堆结构复杂的实际情况,认真考虑了非均匀性对堆中中子输运的影响,发现结果和苏联提供的设计中所给出的临界尺寸数据不同。以后在该反应堆启动时的临界实验中,黄祖洽的理论计算结果得到了证实。1958年参与并领导了核潜艇用压水堆的初步理论设计。后来又参与和组织了石墨堆和元件堆的理论研究和设计。  

    热核弹爆炸

    研究核弹,特别是热核弹爆炸中所牵涉到的物理过程时,黄祖洽考虑到所研究的对象是一个在极高温度下起核反应的,包含轻核、重核、电子、中子和光子等粒子的混合系统,不能沿用通常气体分子运动论中使用的波耳兹曼方程,而必须加以推广,使方程中能正确反映粒子间有可能起各种反应的事实。1961年,他作出了《关于起反应的粒子混合系统的运动论》,写下了包含多体相互作用和反应的广义运动论方程组。并在这方程组的基础上导出了带中子的辐射流体力学方程和反应动力学方程组。后者是核弹理论研究中经常用到的重要方程组之一。  

    热核反应

    在高温高压热核反应系统的研究中,黄祖洽从广义运动论方程组出发,把带电粒子(轻核和电子)的运动和中子在系统中的输运有条件地分开来处理,在一级近似中把带电粒子看作随时都处在局域热平衡的状态,再计算系统中介质的流体运动和轻核的热运动对中子输运方程中代表中子源、中子吸收和中子散射等各项所产生的影响。

    临界安全

    为保证核燃料生产和加工中的临界安全,二机部成立了临界安全小组进行研究。彭桓武和黄祖洽先后任组长。黄祖洽用中子输运理论解决了核工业生产中的某些临界安全问题。为适应对临界安全性能作出快速估计的需要,1965年他写出了《铀水系统安全质量的简易估算法》一文。其中介绍了一种估算铀水系统(或铀与其他含氢介质的均匀混合系统)的“安全质量”,即不会产生临界安全事故的铀-235质量的简易方法。1966年,黄祖洽带领临界安全小组的部分人员在详细了解一个燃料生产厂的有关生产过程后,提出了保证临界安全的一系列措施,并制定了操作规程,这个规程已由二机部正式形成文件,付诸实施。  

    输运理论

    1982年以后,黄祖洽指导博士研究生丁鄂江对稀薄气体的非平衡输运和弛豫过程进行了研究。发现在与速度变量相应的傅氏空间中,波耳兹曼方程可以通过奇异扰动方法求解,而且在所得的对小Knudsen数的展开式中,可以找到一种消去久期项的方法,从而解决了波耳兹曼方程求解时久期项难以消去这一历史难题。另外,该方法在各级近似中都导致Navier-Stokes流体力学方程组,而不会引到物理意义上有问题的Burnett方程。原则上,可以利用他们的这一方法去研究非平衡系统中随时间的弛豫行为。  

    主要论著/黄祖洽 编辑

    论文

    1、黄祖洽,关于氟化氢分子的一个计算,物理学报 8 (1951)57。

    2、彭桓武,黄祖洽,应用忽鲁登变分法决定核子与核子散射的周相,物理学报8(1951)150。

    3、黄祖洽,关于中子在两种介质中的慢化问题,物理学报 14(1958)153。

    4、黄祖洽,关于中国重水堆的临界大小和反应性问题,Dresden国际反应堆会议,Dresden, GDR (1960)。

    5、黄祖洽,关于起反应的粒子混合系统的运动论, 原子能科学技术文献, 物理004, 中国科委(1961)。

    6、黄祖洽,中子在轻介质中的慢化问题,原子能科学技术文献, 物理 003,中国科委(1961)。

    7、黄祖洽,ALU 系统中中子的增殖、慢化、扩散和有关问题::Ⅰ.简化的定态模型和三群处理,原子能科学技术文献,物理 019,中国科委 (1962)。

    8、黄祖洽,中子在铀水介质中的慢化长度,原子能 No.3 (1965) 198。

    9、黄祖洽,高速运动介质中中子输运的新处理方法,北京师范大学学报 No.3 (1981) 37。

    10、丁鄂江,黄祖洽,Boltzmann 方程的奇异扰动解法::Ⅰ.正规解,物理学报34(1985 )65。

    11、朱慧珑,黄祖洽,体心立方金属中空位迁移规律,物理学报 36 (1987)1122。

    12、吕燕南,黄祖洽,HXΣg - HEΣg 系统的相互作用,物理学报,38(1989)150。

    13、宋岩,丁鄂江,黄祖洽,混合流体的浸润相变(IV)二元系统浸润相变的临界特性,物理学报,41(1992)1647。

    14、黄祖洽,丁鄂江,浸润相变及有关问题,物理 24(1995)651-654。

    15、张书东,黄祖洽, 地震和地震预报理论研究中的几个问题,物理,26(1997)418-423。

    16、李静辉,黄祖洽,王存玉,岩板顺层斜坡和直坡演化过程中的随机共振及混沌,物理学报,47(1998)382-390。

    17、应阳君,黄祖洽,细胞钙振荡对周期信号的响应和胞间同步,计算物理 第18卷第5 期(2001)412-421。  

    著作

    黄祖洽 黄祖洽

    1、 黄祖洽译,《经典场论》,科学出版社 (1958)。

    2、 黄祖洽译(笔名“示水”),《热中子核反应堆理论》,科学出版社 (1958)。

    3、黄祖洽,《核反应堆动力学基础》,原子能出版社 (1983)。

    4、黄祖洽,丁鄂江,《输运理论》,科学出版社 (1987)。

    5、黄祖洽, 丁鄂江, 《表面浸润和浸润相变》,上海科学技术出版社 (1994)。  

    6、黄祖洽,《黄祖洽文存》,北京师范大学出版社(2002),

    7、黄祖洽,《三杂集》,北京师范大学出版社(2004)。  

    8、黄祖洽,《现代物理学前沿选讲》,科学出版社(2007)。

    人物轶事/黄祖洽 编辑

    求学生涯

    黄祖洽 黄祖洽

    黄祖洽幼年受家中藏书的影响,有广泛的阅读兴趣和强烈的求知欲望。在他考入长沙兑泽中学之后刚刚一年半,日本侵略军逼近了湖南。长沙大火以后,黄祖洽离开家乡到江西河口(今铅山县)进入当时迁到河口的九江中学。在日本帝国主义对中国侵略步步深入的时代,黄祖洽度过了青少年时期。国家的患难和家境的清贫,使他从小饱受颠沛流离之苦,但艰苦生活的磨练,使他养成了在困难面前不服输、不信邪、自立奋斗的倔强性格。高中时,每星期的作业在一个晚上便可以全部完成,其余的时间就用于自学。

    1943年暑假高中毕业后,黄祖洽只身离开江西去内地,途中几经辗转,还在西昌做了半年小学教师,第二年才到达昆明,考入由北大、清华、南开组成的西南联合大学物理系,两年后西南联大结束,他被分发入清华大学。在大学里,黄祖洽得到不少学识渊博的教授的直接教诲和热情鼓励。例如,教微积分的程毓淮、教高等代数的蒋硕民、教电磁学和物性论的叶企孙、教力学和热力学的王竹溪,都曾给予他深切的关怀和切实的帮助,特别是王竹溪,不仅介绍他读一些数学和物理学的名著,还在假期为他改习题并教他法语。有一段时间,黄祖洽消化不良,而学校食堂的伙食又差,以至腹泻经久不愈。王竹溪了解到他的病情以后,就让他每天到自己家里吃饭,让夫人特别为他做可口又易消化的软食,连续一个多月,直到他痊愈为止。在这些严格而又慈祥的教授的指导下,黄祖洽获得了丰富的知识,跨入了近代物理学的殿堂。

    文学少年

    黄祖洽 黄祖洽

    在黄祖洽出版的一本名为《三杂集》的书中,收录了他中学时期所写的“少年作文十篇”。这些作文均来自60多年前的两本作文簿,由黄祖洽的母亲留存、珍藏下来,直到母亲辞世前才最终转交给他。

    《月明之夜》《爱国贵于自爱说》《论建设心理国防之重要性》……单从篇名来看,当年那个心系天下的少年黄祖洽便已跃然纸上。

    作文簿上,一篇题为《读庚信小园赋书后》的文章后,语文老师写下这样的评语:“骈散一炉,文情俱胜。使季绳而专研文学,不难出人头地也。勉之望之!”

    “季绳”是黄祖洽的字,老师建议他专攻文学,并寄予极高期望。然而,初露文笔锋芒的黄祖洽其实对理科更感兴趣,特别是物理。  

    车祸姻缘

    黄祖洽 黄祖洽

    1950年8月27日,黄祖洽与从清华一同分来的同学一起回清华园去玩。归途中骑过海淀西街的时候,黄祖洽被从后面驰来的一辆汽车撞成脑震荡,晕倒在地。黄祖洽在医院病房昏迷不醒有两个多星期之久。在养伤期间,黄祖洽学会了织毛线,伤势逐渐康复。当时有几个大学毕业后新分配来的女青年,她们都很同情黄祖洽,特别是一位叫张蕴珍的,她作风正派,办事认真,心地善良,乐于助人,家就在北京,常从家里做些酱牛肉之类的食品带来给黄祖洽增加营养。黄祖洽也常和她谈心,帮助她学习俄语。慢慢彼此有了好感,成了朋友、恋人,1952年年底,结成了终身伴侣。

    张蕴珍毕业于辅仁大学化学系,是中国科学院化学研究所的副研究员,曾经从事原子能化学方面的研究,1984年开始参加《当代中国》丛书中国科学院卷的编辑工作,改任编审。他们共有子女三人。

    半导体研究

    黄祖洽 黄祖洽

    为了加速核武器研制,原子能所按领导指示成立了“轻核理论小组”,由黄祖洽带领十几个年轻人进行氢弹预研工作。不久之后,为了加强原子弹和氢弹预研工作的联系,黄祖洽又被要求用一半时间在核武器研究所兼职,一方面参与设计原子弹研制所需的“状态方程”,一方面仍继续参加氢弹预研。

    由此,黄祖洽得了一个“半导体”的绰号——按保密要求,他在原子能所的工作情况可以提供给核武器研究所,以促进他们的工作;但核武器所关于原子弹的研制,却绝不能向外界有丁点透露。  

    文革经历

    1969年,“文化大革命”造成的混乱越来越严重,核武器研究所也进驻了工、军宣队,知识分子的日子越来越不好过,而黄祖洽也在刚刚领导完成了一种型号氢弹的设计,把设计方案提交生产部门后,就被送到河南上蔡县的一个“五七干校”去劳动改造。黄祖洽以豁达和乐观的精神状态度过了那段岁月,在“干校”里,他从事过各种各样的劳动:播种和收割高粱、收割麦子、种菜、养猪等,甚至干过建筑小工,虽然身体上有些累,但紧张的思维却得到了难得的放松,经过两年多的“干校”生活,他的血压已经恢复正常。  

    恩师情深

    黄祖洽 黄祖洽

    1948年,黄祖洽从清华大学物理系毕业,当时在清华任教的王竹溪先生告诉黄祖洽,钱三强即将从美国回来,建议他报考钱的研究生。于是,黄祖洽在钱三强的指导下开始了研究生阶段的学习和工作。其间,钱三强发现,黄祖洽的物理学理论基础很好,适合做理论研究,就把黄祖洽推荐给彭桓武做了研究生。从此,黄祖洽和彭桓武结下师生缘,也逐渐成为一生的好友。

    晚年时,他们还是经常一起散步、一起讨论学术问题,彭桓武留下了“廿月师徒,多年战友,逢时顺势同行走”的诗句。

    二次辉煌

    黄祖洽是“一生两辉煌”,一是中国核反应堆工程和核武器设计的奠基者,二是手执教鞭,为中国理论物理事业培养继承人。“杏坛二三子,起舞亦婆娑”是黄祖洽自题诗《述怀》中的两句。谈起给学生上课,黄祖洽说,“每当上完一节课,看到我的学生紧皱的眉头解开了,眼睛里的疑惑不见了,听到他们激烈的讨论,嗅到空气中浓厚的学术气息,我都会感到莫大的快乐。”

    耄耋之年的黄祖洽还担任着120多人15讲的本科生课程,多年来,黄祖洽数次被评为北京师范大学最受学生喜爱的“十佳教师”,还曾多次被评为北京市师德标兵。  

    不留遗憾

    黄祖洽 黄祖洽

    如果不去大学任职,黄祖洽有可能获得“两弹一星”元勋的奖章,与荣誉失之交臂,是否觉得留有遗憾?当黄祖洽被问起这样一个问题,他的回答是:“不是因为可以当功臣,我才去做这件事。它是国家的需要,也是我个人的兴趣。”

    2014年9月7日,黄祖洽去世,对他的评价是“两弹一星杰出贡献者”。  

    人物评价/黄祖洽 编辑

    老黄(黄祖洽)会对自己在中华民族确立世界地位中的贡献,感到骄傲与欣慰。(物理学家 杨振宁)  

    黄祖洽对原子弹和氢弹的研究都有极重要的、历史性的贡献。(物理学家 李政道)  

    祖洽同志是我国核反应堆理论的奠基者、开拓者之一。(科学家 朱光亚)  

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    扩展阅读
    1中国科学院
    2湖南图书馆
    3北京师范大学

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