【中國科學網】張煥喬院士：鐘情核物理事業
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“縱觀張煥喬先生的核物理生涯，他師從名師，勤奮嚴謹，先后從事中子物理、裂變物理和重離子物理研究，在每個領域都取得了很重要的成果，作出了重要的貢獻。他強記博聞、記憶精準；他為人謙遜，樂于關心、幫助同事；他嚴于律己，寬以待人。在做人、育人和科研工作上都是后輩學習的楷模。”
■謝翊 賈會明
張煥喬（1933年— ）
張煥喬，核物理學家，1933年12月13日生于四川巴縣的一個商人家庭。童年的經歷培養了他頑強的毅力、獨立能力和自學意識。自小就對自然科學產生了強烈的好奇心和濃厚的興趣，在巴蜀中學受到了良好的中學教育，更增加了對數理化學科的濃厚興趣。在農村上完小學，1946年考入巴蜀中學，1952年考入武漢大學物理系，為了適應國家發展原子能事業的需要，1955年轉入北京大學物理研究室，師從胡濟民和朱光亞等名師。1956年畢業后至今一直在中國原子能科學研究院工作。1958年10月至1960年1月，在蘇聯庫爾恰托夫研究所實習期間師從M·彼伏日涅耳教授。在楊楨領導下發現的壓電振蕩石英單晶中子衍射增強現象與后來他們發現α碘酸鋰在外場下的中子衍射增強一起獲1982年國家自然科學獎三等獎。近壘重離子誘發裂變機制的研究成果獲得1992年部級科技進步獎一等獎和1999年國家自然科學獎三等獎。1987年任中國原子能科學研究院研究員、核物理所科技委主任和原子能院科技委常委，1997年當選中國科學院院士，2004年獲得何梁何利科學與技術進步獎。
張煥喬于1933年出生在四川巴縣的一個商人家庭。父親張玉田勤儉忠孝，尊師重教，精于商道，樂于慈善、公益和教育事業。張煥喬從小就充滿對自然世界的好奇和探索之心，中學時代良好的學校教育更激發了他對自然科學的興趣。
堅守科研一線，潛心物理研究
自1956年秋天從北京大學核物理專業畢業分配到中國科學院物理研究所（現中國原子能科學研究院前身），從事核物理研究，張煥喬一干就是六十多年。他傳承于錢三強、何澤慧和戴傳曾等老一輩核物理學家，曾長期在何澤慧先生身邊工作，受到很大教誨。
張煥喬最初來到錢三強、何澤慧先生領導的中子物理研究室，在戴傳曾先生的中子衍射研究組參加建立中子晶體譜儀、中子衍射譜儀及測量中子截面的工作。從最初的閱讀經典文獻、焊接、安裝和調試儀器開始，他在極其簡陋的條件下，動手實干，自力更生，為我國第一臺中子晶體譜儀和第一臺中子衍射譜儀的建立作出了重要貢獻。
兩年后即1958年，張煥喬赴蘇聯庫爾恰托夫原子能研究所實習。剛去蘇聯期間，由于受到國內“大躍進”形勢的影響，他不到三個月就寫信要求回國參加獻禮，室主任何澤慧先生回信強調要注意學習人家積累的科學研究方法和先進經驗。何先生的忠告使他更加潛心工作，在蘇聯期間參加了中子裂變截面的測量、固體聲子譜和低溫反鐵磁性實驗等工作，并參觀了庫爾恰托夫研究所的全面核物理研究工作，對其創新意識印象深刻，受益匪淺。回國后他在楊楨領導下參與了在重水堆上進行的壓電振蕩石英單晶中子衍射增強現象的發現，并提出合理解釋和實驗驗證方案，指出晶體壓電振蕩產生應變，引起晶格的動態變化，晶體對中子衍射有效厚度增加，導致衍射中子增強。該項成果與后來楊楨等人發現α碘酸鋰在外場下的中子衍射增強一起獲1982年國家自然科學獎三等獎。
隨著我國20世紀60年代發展核武器需求的加大，核數據測量成了當務之急。張煥喬于1960年秋天調入裂變物理組，在何澤慧先生的領導下開展工作。1962年負責開展238U對裂變譜中子的裂變截面的絕對測量，為了提高計數率，制備了大面積均勻的薄鈾樣品，設計了大直徑裂變室，并提出利用235U熱中子裂變的平均中子數作為基準來進行裂變截面的絕對測定，與陳進貴、崔德惠和劉桂生一起順利完成了此項任務, 接著完成了235U和239Pu對裂變譜中子的裂變截面測量。
1973年，為國防需要，張煥喬負責開展239Pu快中子裂變的瞬發中子平均數（νp）隨入射能量（En）變化的測量，要求精度達1%。當時擁有的實驗手段不能滿足要求，于是他帶領課題組，自己動手創造條件，用兩年多時間，在國內首次制成大體積載釓閃爍液體探測器、載量達105毫克钚的快裂變電離室（過去僅1毫克钚水平）和高穩定性的脈沖數分析器。最后測得的νp值精度達0.8%，與當時國外最好水平相當。測量的數據顯示在0.15～2.0 MeV能區νp（En）的斜率有下降的趨勢，后來得到美國橡樹嶺國家實驗室數據的支持，也在美國ENDF/BV 數據庫中得到反映。該數據被美國國家數據中心收集，并獲1978~1979年度國防科委重大成果獎二等獎。
系統研究了自發裂變和中子誘發裂變的中子平均數及其與碎片特性的關聯。精確測量252Cf自發裂變的瞬發中子平均數及中子數目分布，提供了高精度裂變中子產額的初級標準，被國際上譽為“高質量的測量”。國際核數據委員會將此數據作為原始標準數據收集和推薦，是承認的13個數據中精度最高的4個數據之一，至今仍是國際上“熱中子常數和252Cf自發裂變中子產額”這組重要初級標準中被收入的唯一中國數據。
張煥喬充分利用國內條件，在國內推動了超钚核的物理研究。他對國內可獲得的超鈾核240 Pu，242、244Cm和252Cf自發裂變的瞬發中子平均數及中子數目分布Pν作了精確測量，得到了裂變中子平均數和裂變核質量數以及裂變中子數分布寬度σν和裂變中子平均數呈線性依賴關系的兩個經驗規律。還測定了242Cm的α和自發裂變半衰期，這是當時國際上衰變數據評價迫切需要的數據之一。
開展了252Cf自發裂變的瞬發中子數與碎片質量、電荷和總動能的關聯測量。實現了4π與π/3兩種幾何的精確測量，豐富了關聯數據，給出了更完整的規律，并糾正了前人的錯誤。第一次指出在4π與π/3幾何測量中得到的瞬發裂變中子平均數隨裂變核質量數變化在質量對稱區域與極不對稱區域存在明顯的系統差異，揭示了實驗存在的問題。
研究了252Cf三分裂的瞬發中子數分布及瞬發中子平均數與長程α粒子動能的關聯。首次給出252Cf三分裂的瞬發中子數分布的實驗結果，觀察到三分裂與二分裂瞬發中子數分布相似，但三分裂的平均瞬發中子數（3.03±0.02）明顯小于二分裂的（3.743±0.018），這意味著252Cf長程α粒子伴隨裂變的碎片平均總激發能比二分裂的低~6 MeV。從兩種裂變的瞬發中子數目分布的相似性推測出這兩種裂變在斷裂時圍繞平均狀態的漲落十分相似。
20世紀70年代末，原子能院籌建串列加速器，他把注意力轉移到核物理基礎研究領域，并參加了引進串列加速器物理籌備組，討論串列加速器的物理終端、計算機和電子學設備等。1982年初應邀赴意大利利亞洛國家實驗室（LNL）從事在XTU-15串列加速器上的重離子熔合反應實驗工作，合作建成靜電偏轉板裝置，并負責了前期檢驗實驗。
1984年2月回國后，他提出了開展壘下重離子裂變角分布的研究課題，從最初的設計和加工反應靶室和靜電偏轉板等基本工作入手，實現了用靜電噴射法制成多種放射性薄靶，建立起一個可以用作實驗的物理終端。1987年原子能院建成HI-13串列加速器正式開始供束，他和合作者用8年的時間，系統研究了近壘和壘下重離子熔合裂變反應的角分布。
張煥喬具有細致嚴謹的科學精神和敏銳的科學洞察力，在科學研究中從不放過對任何一點異常跡象的探索。敢于創新，能于常規中找到新奇。如在國際上首先采用碎片折疊角技術區分熔合裂變與轉移裂變，發現碎片角分布各向異性的異常現象。在這項研究中，確證碎片角分布各向異性在深壘下能區普遍異常，發現碎片各向異性隨質心能量變化出現一個異常峰，并參加提出了一個新的預平衡裂變模型，得到國外實驗支持。實驗發現受到了國際同行的認可和贊譽，美國的Back教授在ANL進展報告中指出：“在重復16O+232Th壘下熔合裂變的碎片角分布實驗中，證實張（煥喬）等人在碎片各向異性激發函數中觀測到的反常峰和壘下能區的碎片各向異性反常的特性。”Siemssen教授在1989年重離子物理及應用國際會議總結中指出，“張（煥喬）報告了在近庫侖勢壘能區熔合裂變中一個驚人的裂變角分布各向異性的異常。這個異常是在北京串列加速器上首先被觀察到的，它已經引起很大的興趣。一個可能的解釋是來自這低能區的轉移裂變的競爭”。相關工作獲得1992年部級科技進步獎一等獎和1999年國家自然科學獎三等獎。后來在重離子熔合反應、原子核暈結構和奇特核反應與衰變等方向都做出了一些重要工作。
謀求學科發展，重視國際交流
他積極開展國際合作，實現與意大利里亞洛國家實驗室、日本理化學研究所和俄羅斯庫爾恰托夫研究所與杜布納聯合核研究所的國際合作，申請他們的束流時間開展相關實驗研究，或他們來北京參加串列加速器上的實驗。有的合作持續至今。他看到研究組發展的需要，介紹了多位年輕人出國深造，為國家培養了人才。
結合研究組的工作，他考慮到少體理論的重要性和國內少體理論的薄弱，看到博士生喻寧很擅長理論公式的推導和編寫程序，適合這個研究工作，于2007年讓喻寧主要學習少體理論。剛開始跟隨武漢大學的劉福慶教授學習法捷耶夫（Faddeev）方程方法，但發表的文章投到國外，審稿人認為內容不夠新穎，沒能接收。張煥喬積極聯系國外的理論家，讓喻寧2010年博士畢業后緊接著去葡萄牙里斯本高等技術學院Lidia Ferreira和Enrico Maglione教授那里學習前沿的法捷耶夫少體理論。
張煥喬關心國內大科學裝置建設以及后續科研工作的進展，如：1.考慮到HI-13串列加速器的能量限制了很多有意義物理工作的開展，積極呼吁后加速器的建立，推動引進美國Stony Brook實驗室的超導直線加速器，并關注后續工程進展；2.關注蘭州中科院近代物理研究所超重核譜儀的研制和物理實驗的進展；3.關注國內大科學裝置如散裂中子源等工程的進展。
在談及原子能院過去的探測器和電子學等研究組時，他深表惋惜，說這些都是實驗室里很基本、很重要的技術，以前實力很強，國內從這里起家，很多電子學插件和探測器都是自己做。但現在基本上消失了，需要時都得靠購買了，而且大多數得靠買國外的產品，攤子散了要恢復起來就要花大力氣了。
在近壘能區重離子核反應實驗研究工作中，注重與國外核反應方面理論家的交流與合作，以及利用國外的加速器束流做實驗。積極參加國際會議，掌握領域前沿和動態，并提交報告，與專家討論，提升研究水平。為了擴大我國核物理基礎研究領域的國際影響，積極申請大型國際會議。在2006年8月巴西里約熱內盧召開的第九屆國際核核碰撞會議（NN2006）上，與美國MSU、Texas A & M和印度的申請者競爭下一屆會議（NN2009）的主辦權。為此，他會前精心準備申請材料，會間積極與國際顧問委員會成員交流，爭取獲得最大的支持。成功申請后，負責籌辦會議并擔任會議主席，全面負責會議報告人的選擇、會議日程的安排、會議經費的籌集等。會議的成功舉辦受到了國外參會者的好評。
身教勝于言傳，關心同事學生
張煥喬先生淡泊名利，平易近人，從不擺架子。他嚴于律己，在每次的基金申請中，沒有把握完成的任務從不寫進去。平時遇到事情總是往前趕，從不拖大家后腿。無論生活還是工作都十分節儉，直到八十歲高齡，還是堅持騎著自己的老式自行車上下班，平時出差也都是與年輕人一起坐經濟艙。大家習慣了，從來沒想過要給老先生買頭等艙，以至于有一次謝翊因為給張煥喬買了經濟艙而被領導教育。
2015年6月21日至26日，張煥喬先生與張英遜、圖雅和賈會明同行，去意大利卡塔尼亞核物理國家實驗室（LNS）參加第12屆核核碰撞國際會議（NN2015），乘坐土耳其航空公司的廉價飛機經濟艙，凌晨從北京出發，來回在伊斯坦布爾轉機等候時間均在八九個小時，等候時只能坐在凳上。長途鞍馬勞頓，加上時差和本身睡眠不好，疲勞程度可想而知。但他還是全程參會，根據節目單選擇自己最感興趣的分會報告轉戰不同的分會場，坐在靠前的位置，認真聆聽報告并與報告人積極交流相關問題和建議。
張煥喬先生對科學的好奇和探索永不停息，雖然近年來視力大幅減退，但仍然堅持閱讀文獻的習慣，放不下自己心系的科學研究。他對科學研究的極大興趣和驚人的毅力讓人由衷敬佩。如今，雖然年紀大了，無法親自去實驗室干具體工作，但是還心系實驗，經常與組里的同事和學生討論工作中的問題，放不下熱愛的物理研究工作。
目前，張煥喬先生已經培養了二十多名博士、碩士研究生和一名博士后，在培養過程中，對學生要求嚴格，自己身先士卒，帶領他們開展科學研究，幫助他們盡快成長，鍛煉成具有獨立研究能力的科研工作者。希望他們青出于藍而勝于藍。教育學生既要勤奮努力，又要動腦思考。既要腳踏實地，立足現實，又要謀求發展，著眼未來。在實際工作中要靈活處理自主研發與購買設備的關系。在張先生的辛勤培育下，不少學生已經成為專業骨干人才。
張煥喬對學生給予了特別的關心和教育。在2012年10月賈會明去意大利的前一天，專門把賈會明叫去吃晚飯，張先生的夫人也參加了（這是賈會明十多年來唯一一次見到她在飯店吃飯），張煥喬在餐桌上反復告誡賈會明要認真工作，學習人家先進的東西，諄諄教誨，至今不忘。張煥喬在2016年第3期《物理》雜志撰寫《花中真君子風姿寄高雅——感念恩師何澤慧先生》一文，專門把這本雜志送給賈會明，告訴他里面有介紹何澤慧先生的稿子，并說：“帶回去給你夫人看看，對她教育孩子有好處。”稿子寫得很生動、全面、翔實，可看出他對恩師的尊敬之情和深厚的師生情誼。2017年10月參加在北京大學召開的CUSTIPEN會議，聽林承鍵說賈會明也參加此會，主動聯系賈會明讓搭車同去，確認搭車后又聯系司機具體的乘車時間，還特意打電話囑咐去他家里等車，說外面冷，不要在外面等。得知賀創業也想搭車后，他也爽快答應。
張煥喬先生每逢年底都會把在組里待過的學生和同事聚在一起，跟大家傾心暢談，了解大家的工作情況并給予指導和鼓勵。如果在一些場合發現年輕人的問題，總會委婉指出其問題，督促其改正，并給予更多的肯定和鼓勵，希望年輕人能夠踏實工作，盡快提升能力和水平，為國家作出更大的貢獻。他將老同事也記在心上，知道張錫珍老師家里困難，多年來一直給予很大的精神支持和物質幫助，就在張錫珍老師離開的前一個月還委托謝翊送去潤嗓子的保健品。
（作者單位：中國原子能科學研究院）
后記：精神財富
張煥喬先生在青年時代受到了老一輩科學家嚴謹求實、鍥而不舍的科學作風和嚴于律己、寬以待人的高尚人格的熏陶，如今又把這些寶貴精神財富傳給了后輩。他告誡后輩要重視鍛煉動手能力，認真細致地準備實驗，實驗數據的處理和分析要反復檢查和推敲，要能經得起檢驗，確保正確無誤后才能發表。張煥喬是對老一輩科學家敢為人先、嚴謹求實精神財富的繼承者和傳承者。張老師淳樸謙遜的高貴品質和對科學研究的執著探索精神影響著一代代人，是對科研工作者極大的精神鼓舞。目前他所在的課題組雖然面臨著諸多困難，但仍然傳承著老先生的科學精神，堅持在基礎研究的道路上砥礪前行。
①1978年廬山五老峰，中國物理學會第三次核物理會議，第一排左起顧以藩、李壽楠、王淦昌、何澤慧；第二排左起張煥喬、洪潤生。
②1988年在串列加速器R60°散射靶室做實驗。
③1996年在意大利利亞洛核物理國家實驗室。
④2014年9月16日在串列加速器實驗室，左起林承鍵、劉祖華、張煥喬。
⑤2015年10月27日墨西哥國家核研究所Arturo Gomez教授訪問原子能院，前排左起林承鍵、Arturo Gomez、張煥喬，后排左起王東璽、孫立杰、楊磊、賈會明。
老義工張煥喬
■謝翊 賈會明
隨著年齡增大和視力的變差，張煥喬先生從一線的實驗室工作逐漸轉移到更多的義務工作。
2016年領了大百科核物理詞條任務后，他積極組織安排任務分工，匯總后也是反復推敲和比對、認真校對，在規定時間內圓滿完成了任務。在匯總審核的過程中，遇到自己不熟悉的領域，就請教多方專家，如在翻譯directed flow時，不能確定其中文定名，打電話給莊鵬飛和李祝霞等多位理論家確認。
在新版《物理學名詞》的編撰工作中，他是全國科學技術名詞審定委員會第三屆物理學名詞審定委員會成員，親自負責核物理部分，為編撰工作嘔心瀝血，做了大量具體工作。
他多次參加香山科學會議，為核物理前沿研究建言獻策，如最近參加了第572次（2016年10月18日至19日）高能環形正負電子對撞機—中國發起的大型國際科學是要和第618次（2018年3月20日至21日）典型礦區輻射的評價技術及其對生態安全影響。
張煥喬考慮到原子核無中微子雙β(0νββ)衰變的重要科學意義，他早在2012年前后就建議白春林用QRPA方法做核矩陣元的理論研究。他看到國內近幾年提出了多個實驗方案，已經有能力開展這方面研究，有望通過不太大的經費支出，產出重要的科學成果，占領國際先機，就謀劃著如何整合國內力量，想到通過申請科學院戰略咨詢項目支持推動國內的研究，并對該咨詢項目進行整體籌劃，親自聯系國內幾家主要的力量和相關理論家，討論具體探測器的研制和同位素的分離與生產等關鍵事宜。他還根據戰略咨詢項目的要求，為咨詢項目安排具體任務，請中科院高能物理研究所的邢志忠研究員負責圖書的寫作工作，對組織會議的形式、會議內容和參會人員已經做到了心中有數，希望做到既節省大家時間，節省經費開支，又提高會議效率，真正解決咨詢項目需要解決的問題。
2018年3月20日張煥喬在中國科學院數學物理學部常委會上，親自作了申請戰略研究咨詢會的報告，近物所許怒，高能所邢志忠，上海交大劉江來、韓柯和中國原子能科學研究院賈會明參加了報告會。計劃通過前期的討論和預先研究，確定可行的路線和研究方案，為在中國挑戰這個科學難題理清道路。
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