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肖倫:中國科學院學部委員(院士)、放射化學家


肖倫(1911年12月15日—2000年11月15日),出生于四川郫縣。放射化學家。1980年當選為中國科學院學部委員(院士)。1957年加入九三學社。

肖倫于1911年12月15日出生于“天府之國”的四川省郫縣一個書香世家,父親是前清秀才,母親知書識禮,肖倫成長于有良好教養(yǎng)的家庭之中。肖倫自幼聰穎勤奮,愛好讀書,幼年讀私塾時已能作詩答對。1923年,肖倫從私塾考入成都大成中學。1926年中學畢業(yè),以優(yōu)異成績考入成都大學理科預科,1933年考入清華大學化學系,中途因病休學,至1939年才畢業(yè)于清華大學化學系。同年,考取北京大學生物系研究生。一年后放棄研究生的攻讀,回四川集資辦酒精廠。

1945年,抗日戰(zhàn)爭勝利的前夕,美國在日本廣島投下原子彈,這件事震驚世界,也震動了肖倫的心靈,他立志要發(fā)展中國的原子能事業(yè),中國也要生產(chǎn)原子彈。于是,在1946年他決定出國留學,學習有關(guān)原子能科學技術(shù),并以全國第二名的成績考取自費留美。1947年赴美國,進入伊利諾大學攻讀放射化學。1948年獲得伊利諾大學碩士學位。1951年,肖倫以發(fā)現(xiàn)幾個新的放射性同位素為論文內(nèi)容,通過博士論文答辯,獲博士學位。肖倫在研究工作中,曾以22兆電子伏的γ射線轟擊富集的穩(wěn)定性核素,通過(γ,n)或(γ,p)反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物核的半衰期、輻射能量、自旋、比較壽命對數(shù)值(log ft)、衰變綱圖等,發(fā)現(xiàn)了185mW,183Ta,185Ta等幾個新的放射性同位素。183Ta是由184W(γ,p)183Ta生成,185Ta則由186W(γ,p)185Ta得來。肖倫發(fā)現(xiàn)用γ射線轟擊靶子186WO3時,除得到46分鐘半衰期的185Ta外,還有更強的、半衰期約為2分鐘的β放射性。他又用γ射線轟擊與186WO3相同重量的184WO3,也得到這種短半衰期的β放射性,不過要比從富集186WO3得到的弱得多。他認為這不像英國FDS布特門特(Butement)所設(shè)想的來自通過16O(γ,n)反應(yīng)生成的15O,而像是從富集184W鎢靶中的低豐度186W通過(γ,n)而來的一種放射性。15O發(fā)射β+,從(γ,n)得到的貧中子放射性應(yīng)發(fā)射β-。肖倫通過豎立計數(shù)器的垂直面即水平面上加一磁場,從β的偏轉(zhuǎn)取向證實了那不足2分鐘的短半衰期放射性為發(fā)射轉(zhuǎn)換電子的185mW。為了證明無誤,肖倫用富集的184WO3在反應(yīng)堆中用熱中子輻照1—2分鐘,184W通過(n,γ)反應(yīng)主要生成了185mW,而生成的75天半衰期的185W則微乎其微,從而進一步證實了他的看法。185mW的半衰期當時測定為185±015分鐘,現(xiàn)定為17分鐘。獲得化學博士學位之后,肖倫轉(zhuǎn)到伊利諾大學物理系做核科學研究。他當時在世界上最大的加速器上以γ射線轟擊水銀得到放射性的金-201,可謂中國第一個成功的“煉金師”。不久之后,肖倫到美國礦務(wù)局從事應(yīng)用放射性示蹤劑于石油的二次開采方面的研究工作。當時,在石油的二次采油方法中,有一種是利用表面活性劑溶液去排代巖層上附著的石油。肖倫利用放射性標記的表面活性劑來研究其吸附及排代性質(zhì)。非離子型洗滌劑是當時認為最適宜的表面活性劑。他分別用放射性示蹤法、分光光度法、表面張力法來研究非離子型洗滌劑的吸附。結(jié)果表明彼此不完全相同,但大體相近。這說明放射性示蹤法是可以用來研究非離子型洗滌劑的有關(guān)吸附的。在應(yīng)用表面張力的研究中,肖倫發(fā)現(xiàn)了非離子型洗滌劑的分子膠團在水溶液中帶有正電荷這一重要反常現(xiàn)象。這一結(jié)果常為專著及文獻所引用。

1955年,肖倫放棄在美國優(yōu)厚的生活待遇和工作條件,沖破美國政府的阻撓,回到祖國。先后在中國科學院物理研究所、中國科學院原子能研究所、二機部401所、核工業(yè)總公司中國原子能科學研究院等單位,繼續(xù)從事放射化學和放射同位素的研究工作。

肖倫對放射性的生長規(guī)律進行了系統(tǒng)學的研究。他發(fā)現(xiàn),母體半衰期從小于子體半衰期增長到等于和大于、乃至趨于無窮大時,總曲線經(jīng)過一個直線階段的變化從凸向X軸變?yōu)榘枷騒軸、以至平行于X軸。當母體半衰期為子體半衰期的1/2時,總曲線為一直線,而不是小于子體半衰期時的凸向X軸。當母體半衰期大于1/2子體半衰期,但仍小于子體半衰期時,總曲線均凹向X軸而不凸向X軸。只有母體半衰期小于1/2子體半衰期時,總曲線才凸向X軸。他糾正了以往文獻中的錯誤和文獻中的不確切、不全面之處。

肖倫與合作者對放射分析化學的應(yīng)用研究進行了多方面的工作。肖倫等于20世紀80年代用儀器中子活化分析法測定出一些中藥含有的必需微量元素。發(fā)現(xiàn)涼藥如犀牛角、羚羊角及代用的水牛角中的必需微量元素,以鋅的含量為最高;補藥如黃芪、當歸、人參中的必需微量元素,以鐵的含量為最高。隨后又以質(zhì)子激發(fā)X射線熒光分析法(PIXE)測定了30種中藥(其中24種屬補藥)的常量及微量元素,并以非線性映照法(Non-linear Mapping Algorithm)進行處理,發(fā)現(xiàn)有20種補藥在同一區(qū)域內(nèi),其中19種集聚在一起,另一種距離稍遠;6種非補藥則分散在另一區(qū)域內(nèi)。補藥與非補藥雖然基本可以區(qū)分開,但有4種補藥進入非補藥的分散區(qū)。肖倫等又用多變數(shù)統(tǒng)計方法處理上述PIXE數(shù)據(jù),按照多元平均試驗法分析,在95%可信度內(nèi),此兩類中藥是不同的;以Q式簇團法分類時,除有4種中藥不可分外,與非線性映照法的分類幾乎相同。

肖倫等人于20世紀80年代還對南極冰的微量元素含量作過分析研究。南極洲是受人類活動影響最小的大陸,通過研究覆蓋在它上面的不同深度的冰層,可以得到數(shù)千年、數(shù)萬年的某些信息。肖倫等人用儀器中子活化分析法分析了南極洛多姆冰帽430米深度的冰樣中的14種微量元素含量。結(jié)果表明,5000年來其他大陸的環(huán)境污染對南極無多大影響。鐵、鋁等7種元素主要來源于地殼,而鈉、鎂則來源于海洋;另外5種具有揮發(fā)性的元素(或其化合物),其高富集系數(shù)可能是受高溫過程(如火山、燃燒)影響的結(jié)果。這14種元素的富集系數(shù)與它們在南極大氣中的富集系數(shù)相似,從而說明南極冰中的元素來自大氣層。南極冰層中有關(guān)這些元素含量的情況反映了同一時期大氣中相應(yīng)元素的含量。這項工作是研究南極洲大氣中元素的變化,以及其他大陸近代環(huán)境污染對南極洲有無影響的有意義的探索。

肖倫積極倡導和推動同位素在理工醫(yī)農(nóng)的非核部門中的廣泛應(yīng)用,對這些部門開展同位素的應(yīng)用已發(fā)揮了很好的作用。他指導的項目“氚工藝研究、設(shè)計和生產(chǎn)”和“釙-210及其各種放射源的制備”,對國防建設(shè)做出了重要貢獻,于1978年同時獲全國科學大會獎。

1955年肖倫回到祖國后,主要的精力從事放射化學和放射性同位素的研究工作。同時,先后還擔任中國化學會理事、中國原子能學會副理事長、中國核學會常務(wù)理事兼科普委員會主任、核工業(yè)部科學技術(shù)委員會委員兼同位素專業(yè)組組長、衛(wèi)生部藥典委員會委員、中國核化學與放射化學會副理事長兼《核化學與放射化學》雜志第一副主編等職,并兼任北京大學技術(shù)物理系教授,核工業(yè)總公司科技委高級顧問,中國同位素學會理事長兼《同位素》雜志主編,中國科學院上海原子核研究所兼職研究員,《核技術(shù)》雜志顧問。

肖倫作為一位有重要貢獻的放射化學家和我國放射性同位素事業(yè)的開創(chuàng)者,他對中青年科技工作者一直寄予厚望。他的詩作:“君子蘭前坐,搔頭自漫吟。有子事未足,無官身不輕。事業(yè)驚天動地,勛名貫古今。老夫未作到,且待后中青。”確切地表達了他對中青年發(fā)展我國放射化學學科及各項科學事業(yè)寄予的厚望。

2000年11月15日,肖倫院士病逝于北京。

 肖倫院士主要著作