張煥喬
張煥喬
張煥喬（1933年－），四川省巴縣人，物理學家。1994年，在中國原子能科學研究院研究員、核物理所科技委主任（1994-1998）、院科技委常委（2000）。2000年5月，任北京大學兼職教授。他對國內可獲得的超鈾核自發裂變的瞬發中子平均數及中子數目分佈Pν作了精確測量。
張煥喬，幼名泰亨，1933年12月13日生於四川省巴縣土主場（現重慶市沙坪壩區）毛家崗。父一生經商，鼓勵子女求學。他和兄長相差11歲，皆好學，先後於大學畢業。在他5歲時，生母辭世。當時正值抗日戰爭時期，父兄皆在重慶，他在農村讀小學，學校條件很差，學習全靠自己努力，而且每天獨自上學，來回要走18里路，客觀上從小培養了他的毅力、獨立能力和自學意識。1946年夏，張煥喬考入重慶市巴蜀中學，由於師資條件好，加上個人努力，彌補了農村受教育的不足，成績逐年上升，高中時名列前茅。初中時得益於數學老師蔡嗣靜的啟蒙教育，在高中受到數學老師吳常健、物理老師董貞熙和化學老師王正文的精心指導，使他對數理化學科產生濃厚的興趣。1949年5月，父病逝，9月，父親留下的紙店在重慶“9.2”大火災中焚燒殆盡，高中讀書全靠兄長支持。1952年考入武漢大學物理系，學習成績在年級中保持前列，二年級時是獲各科滿分的4位學生之一。
1955年秋，國家為發展原子能事業，決定從幾所重點大學物理系選調近百名高年級學生去北京大學物理研究室學習，由武漢大學調選10名學生，張煥喬被選中，實現了他想學核物理專業的夢想（武大無此專業）。從武大到北大對他是又一次挑戰，因為學生
1996年在義大利利亞洛核物理國家實驗室。
1984 年2月回國后，他提出開展壘下重離子融合裂變反應碎片角分佈的研究，計劃開展重離子融合裂變中子多重性和壘下重離子融合反應激發函數這兩個研究課題。在國內有限條件下，張煥喬和他的合作者從建立實驗條件開始，持續8年，系統地深入研究了融合裂變碎片角分佈，發現了碎片各向異性的異常現象。1984年後，他還6次訪問義大利里亞洛國家實驗室，合作研究壘下重離子融合反應的平均角動量激發函數和位壘分佈，在58Ni+60Ni系統中，首次揭示出雙聲子激發引起融合位壘分佈呈現3峰結構，表明原子核表面複雜振動導致壘下融合增強，成為這方面的重要工作。1999年張煥喬提出用轉移反應作探針研究穩定核的激發態中子暈，他們小組已在12B和13C激發態中找到單中子暈。20 世紀90年代中後期，鑒於中國科學院近代物理所建成放射性次級束流線（HIRFL-RIBLL），他於1998年向該所提出了在質子滴線附近尋找質子暈核的實驗計劃，2001年春天得到束流時間，做了尋找29S質子暈的實驗。1997年他當選為中國科學院院士。1999年任中國物理學會第七屆理事會常務理事。1999年任中國核工業集團公司科技委高級顧問。先後任《Chinese Physics Letters》第5屆編委，《高能物理與核物理》第6屆、第7屆編委，《原子核物理評論》第4屆編委，《物理》第7屆和《中國科學A》編委。任英國物理學會北京代表處J.of Physics G和Eur.Phys.J.A評審人。並數次被邀請擔任國際學術會議的國際顧問委員會成員。
1956年畢業於北京大學技術物理系，一直在中國原子能科學研究院工作，現任研究員、博士生導師和北京串列加速器國家核物理實驗室主任，兼任北京大學教授、中核集團公司科技委高級顧問、國防科工委專家諮詢委員會委員、中國物理學會常務理事。1997年當選為中國科學院院士。
1933年12月13日 出生於四川省巴縣（現重慶市沙坪壩區）。
1988年在串列加速器R60°散射靶室做實驗。
1956-1958年 任中國科學院物理研究所研究實習員。
1958-1960年 在蘇聯科學院庫爾恰托夫原子能研究所實習。
1960-1982年 任中國科學院原子能研究所助理研究員、副研究員。
1982-1984年 在義大利里亞洛國家實驗室工作訪問。
1984-1993年 任中國原子能科學研究院任副研究員、研究員。
1993-1994年 在義大利里亞洛國家實驗室工作訪問。
1994年- 任中國原子能科學研究院研究員。
1997年 當選中國科學院院士。
1984-2000年 任中國原子能科學研究院科學技術委員會委員。
1993-2000年 任中國原子能科學研究院核物理研究所科學技術委員會主任。
1999年4月-2007年9月 任中國物理學會理事會常務理事。
1998年- 任《高能物理與核物理》編輯委員會委員。
1999年- 任《物理》編輯委員會委員。
1999年10月- 任中國核工業集團公司科技委高級顧問。
2000年5月- 任北京大學兼職教授。
2000-2004年 任國家自然科學基金委員會第八、九屆學科評審組成員。
2000年- 任《原子核物理評論》編輯委員會委員。
2001-2004年 任北京串列加速器核物理國家實驗室第五屆學術委員會副主任。
2001年3月- 任華中科技大學兼職教授。
2001年7月 任《Chinese Physics Letters》編輯委員會委員。
2001年10月- 任蘭州重離子加速器國家實驗室原子核理論中心科學顧問。
2001-2004年 任中國原子能科學研究院科學技術委員會常委。
2001年- 任中國核數據委員會顧問。
2002-2004年 任國家自然科學基金委員會第一屆數理學科專家諮詢委員會委員。
2002年- 任蘭州重離子加速器國家實驗室學術委員會委員。
2003年1月- 任《中國科學G》編輯委員會委員。
2003年2月- 任國防科學技術工業委員會諮詢委委員。
2003年3月-2007年12月 任《中國大百科全書》第二版物理學學科副主編。
2004年3月- 任北京串列加速器核物理國家實驗室主任。
2005年9月- 任全國科學技術名詞審定委員會常務委員。
2006年4月- 任北京正負電子對撞機國家實驗室學術委員會委員。
2006年4月- 任科學技術部高能物理重大國際合作專家顧問組成員。
2006年9月- 任《現代物理基礎叢書》編輯委員會委員。
2006年11月- 任核工業研究生部兼職教授。
2007年10月-2012年9月 任中國科學院理論物理研究所第九屆（開放所第七屆）學術委員會委員。
2007年12月-2012年11月 任中國科學院大科學裝置理論物理中心第一屆學術委員會委員。
2007年9月- 任中國核物理學會主任委員、理事會理事長。
2008-2011年 任北京大學核物理與核技術國家重點實驗室學術委員會資深顧問。
2011年任北京串列加速器核物理國家實驗室第七屆學術委員會委員。
先後從事中子物理、裂變物理和重離子反應的實驗研究。為我國第一台中子晶體譜儀和第一台中子衍射儀的建立作出了重要貢獻。參與壓電石英單晶中子衍射增強現象的發現，並提出合理解釋。為國防需要測量部分重要核數據，提供若干測試手段和方法。系統研究自發裂變和中子誘發裂變的中子數及其與碎片特性的關聯，提供了高精度252Cf自發裂變的平均中子數，成為國際上“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。系統研究近壘和壘下重離子熔合裂變角分佈，在國際上首先採用碎片摺疊角技術實現將熔合裂變與轉移裂變分開，發現碎片角異性的異常現象，並參加提出理論解釋，最近得到國外實驗支持。在國外合作研究壘下重離子熔合反應的平均角動量激發函數和熔合勢壘分佈中，首次揭示雙聲子激發引起熔合勢壘分佈劈裂成三個峰，表明複雜的核表面振動影響壘下熔合增強。該工作成為這方面研究的一個典型工作。採用轉移反應作探針和發展ANC方法，首次研究穩定核激發態中子暈，觀測到12B第二，第三激發態和13C第一激發態為中子暈態，擴大了暈核研究範圍。
在國內外雜誌發表上百篇文章，在國際學術會上提出16次邀請報告。曾獲國家自然科學獎等多項獎勵，1991年被評為核工業總公司優秀科技工作者，2004年獲何梁何利獎。2020年登上65周年核工業功勛榜。
先後從事中子物理、裂變物理和重離子反應的實驗研究。為我國第一台中子晶體譜儀和第一台中子衍射儀的建立作出了重要貢獻。參與壓電石英單晶中子衍射增強現象的發現，並提出合理解釋。為國防需要測量部分重要核數據，提供若干測試手段和方法。系統研究自發裂變和中子誘發裂變的中子數及其與碎片特性的關聯，提供了高精度252Cf自發裂變的平均中子數，成為國際上“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。系統研究近壘和壘下重離子熔合裂變角分佈，在國際上首先採用碎片摺疊角技術實現將熔合裂變與轉移裂變分開，發現碎片角異性的異常現象，並參加提出理論解釋，最近得到國外實驗支持。在國外合作研究壘下重離子熔合反應的平均角動量激發函數和熔合勢壘分佈中，首次揭示雙聲子激發引起熔合勢壘分佈劈裂成三個峰，表明複雜的核表面振動影響壘下熔合增強。該工作成為這方面研究的一個典型工作。採用轉移反應作探針和發展ANC方法，首次研究穩定核激發態中子暈，觀測到12B第二，第三激發態和13C第一激發態為中子暈態，擴大了暈核研究範圍。
1956-1960年間，張煥喬在戴傳曾領導下參加中國第一台中子晶體譜儀和第一台中子衍射儀的建立，為在核反應堆上開展慢中子譜學和固體物理實驗研究創造了條件。1958年春，他們自力更生、因陋就簡地將原中央研究院留下閑置多年的一台X射線衍射儀（1933年瑞士產品）改建成一台高分辨中子晶體譜儀，一直用到20世紀80年代中期。正是在這台譜儀上，發現了壓電振蕩石英單晶中子衍射增強現象。在參加與長春光機所合作建造的另一台中子晶體譜儀的組裝過程中，張煥喬提出採用金屬箔局部補償鋼帶厚度的辦法，解決了多次返修鋼帶輪難以保證晶體台與計數管支承臂1∶2聯動精度指標的問題，使聯動精度達1.5×10-6，與當時國際最佳水平（哥倫比亞大學在BNL建造的中子晶體譜儀）相當。1960年7月，他負責將這台譜儀改建成中子衍射儀。後來，中國第一顆原子彈用的點火中子源的均勻性檢驗和α碘酸鋰在外場下中子衍射增強現象的發現都是在這台設備上完成的。
1960-1961年間，在楊楨主持下，在原子能研究所的重水反應堆上，實驗發現壓電振蕩石英單晶中子衍射增強現象。張煥喬寫出“壓電振蕩石英單晶中子衍射增強現象的解釋”一文，指出晶體壓電振動產生應變，引起晶格有一動態變化，晶體對中子衍射有效厚度增加。晶面間距變更△d/d，由此產生兩個效應：①衍射中子束能量展寬；②中子在振蕩石英晶體內次級消光減弱。二者均可導致衍射中子增強。基於在固定振蕩功率下測定衍射中子增強比隨入射中子能量變化的實驗數據，定量計算出在整個中子能區晶體的△d/d值基本相同，表明增強最可能的原因是中子次級消光減弱。為此，他提出了一個實驗驗證方案，在中子衍射儀上作兩種測量：①用壓電石英晶體取代衍射儀的單色器，將單色器移到樣品台上對壓電石英衍射中子作能量分析，從而定出由△d/d造成衍射中子能量展寬引起的增強；②將壓電石英晶體安放在衍射儀樣品台上，在單色束入射下觀測壓電振蕩石英中子衍射增強，從而定出中子次級消光減弱引起的效應。從第二類測量中，在單色中子束入射下觀測到同樣可觀程度的衍射中子增強，表明次級消光減弱是引起壓電振蕩石英單晶中子衍射增強的原因。該項成果與後來楊楨等人發現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。
（1）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隨入射能量變化vp（En）的測量，要求精度達1%。當時擁有的實驗手段不能滿足要求，他帶領小組，自己動手，創造條件，用兩年多時間，在國內首次製成大體積載釓閃爍液體探測器、載量達105毫克鈈的快裂變電離室（過去僅1毫克鈈水平）和高穩定性的脈衝數目分析器。最後測得精度達0.8%的（En）值，與當時國外最好水平相當。他們的數據最先顯示在0.15～2.0MeV能區（En）的斜率有下降的趨勢，後來得到美國橡樹嶺國家實驗室數據的支持，也在美國ENDF/BV 庫數據中得到反映。數據被美國國家數據中心收集，獲1978-1979年度國防科委重大成果二等獎。
（2）精確測量252Cf自發裂變的瞬發中子平均數及中子數目分佈，提供了高精度裂變中子產額的初級標準，得到國際承認，被國際譽為“高質量的測量”。進一步澄清了歷史上液體閃爍體法與錳浴法、硼堆法數據的系統差異。儘管稍後美國橡樹嶺國家實驗室的Spancer提供的一個精度甚高的數據明顯偏高，但是經過隨後20年的檢驗，證明Boldeman和張煥喬他們的數據與新近錳浴、硼堆的數據能很好地符合，這個事實清楚地反映在權威的評價文章中。國際核數據委員會將他們的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。他們的數據多次被國外引用和評價，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作為原始數據收入的唯一的中國數據。
（3）對國內可獲得的超鈾核自發裂變的瞬發中子平均數及中子數目分佈Pν作了精確測量，包括240 Pu、242Cm、244Cm和252Cf四個核素。得到兩個經驗規律，即與裂變核質量數和裂變中子數目分佈寬度σν與的2個線性依賴關係。他們還測定了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。他充分利用國內條件，推動了超鈈核的物理研究。
（4）252Cf自發裂變的瞬發中子數與碎片的質量、電荷和總動能的關聯研究。實現了4π與π/3兩種幾何的精確測量，豐富了關聯數據，給出一些比前人更完整的規律，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（A）在質量對稱區域與極不對稱區域存在明顯的系統差異，揭示出實驗存在的問題。
（5）252Cf三分裂的瞬發中子數目分佈及瞬發中子平均數與長程α粒子動能的關聯。首次在文獻中給出252Cf三分裂的瞬發中子數目分佈的實驗結果，觀察到三分裂與二分裂瞬發中子數目分佈相似，但三分裂的平均瞬發中子數3.03±0.02明顯小於二分裂的3.743±0.018，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6MeV左右。從兩種裂變的瞬發中子數目分佈的相似性可以推測這兩種裂變在斷裂時圍繞平均狀態的漲落十分相似。
252Cf三分裂的瞬發中子平均數與長程α粒子動能觀察到呈負關聯。結果表明碎片發射中子數與核斷裂時刻碎片的初始形變相關。而三分裂瞬發中子平均數隨長程a粒子動能的變化主要反映核三分裂時碎片變形程度與長程α粒子最終動能的某種關聯，在兩種極端條件下作了定性討論。
實驗核物理學家張煥喬院士：科學探索永無止境
2004年11月11日，中國原子能科學研究院的張煥喬院士獲得“何梁何利科學與技術進步獎”。問起獲獎的感受時，張煥喬院士說：“這個獎其實不應該屬於我，而應該屬於我們這個集體。”寥寥數語，他的謙和與低調展現無遺。
興趣是“第一推動力”
1933年，張煥喬出生在重慶郊區。鄉村小學的教學條件很差，每天上學，他要來回步行18里路。那時，他幼小的心靈對大自然充滿了好奇，常常會提出一些問題，比如，“太陽為什麼從東方升起，西方落下？”“夜空中為什麼會看見星星飛逝？”等等。
小學畢業，父親堅持要他考重慶市重點中學。可是，由於城鄉差異，他落榜了。自學一年後，張煥喬順利考入重慶巴蜀中學，成績逐步攀升，並對數理學科產生了濃厚的興趣。“上高中時產生了一個樸素的想法，看到書上講原子核嬗變，自己就想要是能把賤金屬變成黃金，讓國家富強，百姓富裕，人民都能過上安居樂業的生活，該多好啊！”
1955年秋，國家為了發展原子能事業，從幾所主要大學的物理系抽調99名優秀的高年級學生去北大物理研究室學習，已於1952年考入武漢大學物理系的張煥喬被選中。在胡濟民、朱光亞等名師的指導下，他開始刻苦鑽研。
回顧自己的求學歷程和日後的科研工作，張煥喬把他對科學的痴迷歸根於濃厚的興趣，“在服從國家利益的前提下，鼓勵每個人對所從事的工作和領域發生濃厚的興趣，努力創造條件使之熱愛這一工作，而不是單純的利益驅動，這樣他自然會把自己的全部精力投入到工作中去”。
名師肩上攀高峰
1956年秋，張煥喬被分配到中國科學院近代物理研究所(中國原子能科學研究院的前身)，在錢三強、何澤慧先生領導的中子物理研究室工作，並被分到了戴傳曾先生的課題組從事中子物理實驗研究。回想起這一段經歷，張煥喬感受最深的是老一輩科學家對他的影響。
“戴先生第一次布置給我的任務，是一個月內讀完5篇經典文獻和兩本書的兩章，寫讀書筆記，做讀書報告。那時，我的英語很差，全靠查字典，經過一個月的緊張學習終於完成了任務。”接著，戴先生又布置張煥喬焊接、安裝、調試一台高精度的計數率儀，這讓張煥喬體會到了實驗工作動手的真諦。
“戴先生工作抓得非常緊，每周一他都要檢查各個組的工作，首先聽取大家彙報上周的工作，提出問題討論，最後給大家布置本周任務，他的習慣是把下周需要做的工作逐一清晰地寫在一個紙條上。”
在戴先生的領導下，1958年秋，張煥喬和同事們自力更生，把原中央研究院遺留下來的閑置多年的一台X光衍射儀改建成一台高解析度的中子晶體譜儀。後來，正是在這台中子晶體譜儀上發現了壓電振蕩石英單晶中子衍射增強現象。這一成果獲得1982年國家自然科學獎三等獎。
1960年秋，張煥喬調到裂變物理組，在何澤慧先生領導下開展工作。談起何先生對他的引導和影響，張煥喬如數家珍。“何先生總是鼓勵我們年輕人要勇於進取和創新，不要迷信外國人，走自己的路，要在現實條件不足的情況下想辦法做出高水平的工作。”
1958年，張煥喬去蘇聯實習，當時國內的大躍進正進行得熱火朝天，所以去了不到3個月，他就寫了一封信給何先生和黨支部，提出要回國，理由是庫爾恰托夫原子能研究所也剛轉型，大家都是自學，在國內一樣可以自學。很快，何先生回了一封簡訊，信中說，“對你們年輕人來說，關鍵是要學習人家的科學方法和先進經驗，這是你們所缺少的。”這句話無疑給張煥喬當頭潑了一盆涼水，“是先生的忠告使我冷靜下來，不僅安心努力工作，也有意識地學習對方研究工作中的思路、方法和特長。”張煥喬說。
一生中最滿意的工作
1982年1月，張煥喬應邀訪問義大利里亞洛國家實驗室，參加XTU-16串列加速器上的重離子熔合反應實驗工作，合作建成靜電偏轉分離器，負責完成了前期檢驗實驗。
1983年，張煥喬注意到當時普遍採用單純測量壘下熔合截面激發函數來檢驗熔合模型理論具有相當的不確定性，於是想到通過測量自旋分佈及其矩可以更嚴格地判斷壘下熔合模型的真實性。為此，提出用測量裂變碎片角分佈作探針，抽取複合核的均方自旋值，可以達到上述目的。這不僅開拓了壘下熔合研究的新內容，而且使研究從熔合蒸發進到熔合裂變系統。
1984年2月回國后，張煥喬提出了開展壘下重離子熔合裂變角分佈的研究課題。1987年原子能院建成HI-13串列加速器正式開始供束，張煥喬和他的合作者經過8年的時間，系統研究了近壘和壘下重離子熔合裂變反應，首先採用裂變碎片摺疊角分佈技術，實現了將全熔合裂變與轉移跟隨裂變事件分開。在這項研究中，確證碎片角分佈各向異性在深的壘下能區普遍異常，發現碎片各向異性隨質心能量變化出現一個異常峰，並參加提出了一個新的預平衡裂變模型，解釋了這個異常現象。這一工作受到國際同行的高度重視和廣泛引用。
張煥喬常常對組裡的年輕人說的一句話是：“國內核物理實驗的條件雖然比國外差，但中國人的智力並不笨，要憑藉智力來彌補現實條件的不足，在國內也能做出好的工作。”
活躍在科研一線的院士
儘管年紀大了，身體也並不是太好，張煥喬依然活躍在科研第一線，組裡的同志看著他這麼大年紀還和大家一起一絲不苟地做實驗，都有些於心不忍，可張煥喬卻說：“這是我所熟悉的，我願意去做。”
就在前不久的一次實驗中，張煥喬由於開會去了蘭州，深夜12點多還打電話來詢問實驗的進展情況，得知有一些問題。令大家感到意外和感動的是，凌晨3點多，又一次響起了電話鈴聲，電話那端傳來的是張煥喬一貫的聲音：“我想了半天，可能是由於……”可想而知，遠在蘭州的他，心裡牽掛的還是正在進行的實驗。而且，這位年過七旬的老人第二天還要參加會議。
即使學生們堅持不讓老師值夜班，每次實驗，張煥喬卻總是早上6點多就來到實驗室。在學生們最難熬、最睏乏的時候，張老師神采奕奕地出現在實驗室，對他們來說，無疑是一種莫大的鼓舞和振奮。有時不能親自到實驗現場，張煥喬總是深感愧疚地對組裡的人說：“對不起，我不能幫你們的忙……”
如今，已過完71歲生日的張煥喬，依舊每天騎著他那輛自行車，風雨無阻，早出晚歸，穿行於工作區和生活區之間。正如他自己所說的：“科學探索是永無止境的，從事科學研究的工作者不得有半點僥倖和鬆懈心理，只有全神貫注、鍥而不捨地追求下去，才能做出真正的貢獻，並從中享受到最大的樂趣。”
(董建麗)
