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楊裕生

楊裕生(1932.9.6-)核試驗(yàn)技術(shù)、分析化學(xué)專家,中國工程院院士。江蘇省如皋縣人。1952年畢業(yè)于浙江大學(xué)化工系。1958年中國科學(xué)院化學(xué)研究所分析化學(xué)專業(yè)研究生,1960年在蘇聯(lián)科學(xué)院地球化學(xué)與分析化學(xué)研究所進(jìn)修放射分析化學(xué)。中國人民解放軍防化研究院第一研究所研究員。 創(chuàng)建了中國核試驗(yàn)煙云取樣和核武器威力與性能的放化分析診斷技術(shù)。提出裂變?nèi)己?、鈾同位素全譜、鋰燃耗、鈾钚分威力等測試原理并指導(dǎo)研究成功。

1.個(gè)人簡歷

  1932年10月5日 出生于江蘇省如皋縣。
  1949-1952年 浙江大學(xué)化工系畢業(yè)。
  1952-1957年 浙江大學(xué)化工系分析化學(xué)教研室任助教、講師。
  1957-1958年 中國科學(xué)院化學(xué)研究所分析化學(xué)專業(yè)研究生。
  1958-1960年 蘇聯(lián)科學(xué)院地球化學(xué)與分析化學(xué)研究所進(jìn)修。
  1961-1963年 中國科學(xué)院化學(xué)所分析室助理研究員。
  1963-1986年 國防科委核試驗(yàn)基地研究所歷任室副主任、主任、副研究員、副所長、所長。
  1978年 當(dāng)選中國化學(xué)會(huì)理事。
  1987-1990年 核試驗(yàn)基地科技委主任、研究員。1988年9月被授予少將軍銜。
  1990年10月至今 防化研究院研究員、科技委委員、兼西北核技術(shù)研究所研究員、國防科工委科技委兼職委員、中國核學(xué)會(huì)理事。
  1995年5月 當(dāng)選為中國工程院院士。
  1998年轉(zhuǎn)行進(jìn)入電池領(lǐng)域的研究,1997-1998年籌建我軍第一個(gè)化學(xué)電源實(shí)驗(yàn)室,從1998年至今一直從事高能密度二次電池、超級(jí)電容器等研究開發(fā),是中國高能二次電池-鋰硫電池的開拓者。
  2002年成立了軍用化學(xué)電源研究中心,總裝科技委朱光亞題詞,總裝部長李繼耐撥??钪С?,次年3月份正式掛牌。
  2007年在國內(nèi)首次開發(fā)出300Wh/kg的高能硫二次電池,遠(yuǎn)高于現(xiàn)有鋰離子電池(100Wh/kg)

2.人物生平

  楊裕生1932年10月5日出生于江蘇省如皋縣。他的祖父在如皋縣柴灣鎮(zhèn)上經(jīng)營的蚊香、釀酒等作坊和商店被日寇燒光,家道陡然中落。其父親在寧波隨紡織廠內(nèi)遷四川,斷絕了音信;學(xué)雜膳宿費(fèi)用都得靠母親做手工活來解決。國恥家仇和窘迫的生活造就了他奮發(fā)圖強(qiáng)、勤儉自律的精神。離小學(xué)畢業(yè)還差半年時(shí),他轉(zhuǎn)學(xué)跳級(jí)讀初一下,為的是讓母親少花一年錢。
  1946年夏他考入肇和中學(xué)讀高一,1947年插班高二考入市立吳淞中學(xué)。班主任莊純老師的化學(xué)課講得生動(dòng)有趣,實(shí)驗(yàn)課更是引人入勝?;瘜W(xué)競賽中,楊裕生獲得第一名。這些因素對(duì)他投考久負(fù)盛名的浙江大學(xué)化工系都起了決定性的作用。楊裕生進(jìn)入浙江大學(xué)不久就加入了尚未公開的中國新民主主義青年團(tuán),積極參加了歷次政治運(yùn)動(dòng)。學(xué)習(xí)三年后提前畢業(yè),被留校任分析化學(xué)助教,后來又兼任化工系教學(xué)行政秘書,1956年夏升為講師。這四年里他擔(dān)任過工業(yè)分析、定量分析、金屬分析等課程的輔導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)教學(xué),獨(dú)立編寫新課化驗(yàn)室技術(shù)與安全防護(hù)的講義并開出了實(shí)驗(yàn)課,指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì),并在浙江大學(xué)學(xué)報(bào)創(chuàng)刊號(hào)上發(fā)表了論文,1956年被評(píng)為浙大首批先進(jìn)工作者。
  該年秋工業(yè)分析專業(yè)停辦,楊裕生投考中國科學(xué)院化學(xué)研究所分析化學(xué)專業(yè)研究生,師從梁樹權(quán)學(xué)部委員(后稱院士)。一年后派送留學(xué)蘇聯(lián),在地球化學(xué)與分析化學(xué)研究所阿里馬林院士等指導(dǎo)下進(jìn)修放射化學(xué)兩年,1960年底歸國?;鼗瘜W(xué)所任助理研究員的兩年中,他帶領(lǐng)3名更年輕的人根據(jù)原子能工業(yè)的需要分別在四氟化鈾與二氧化鈾成分分析、放射性同位素的反相分配色層、稀有元素的離子交換等方面進(jìn)行研究,還提出了一種新的分離放射性物質(zhì)的紙上沉淀帶載留色層法,共發(fā)表論文7篇。
  1963年初,楊裕生被調(diào)到國防科委進(jìn)入組建中的核試驗(yàn)基地研究所,負(fù)責(zé)籌備蘑菇云取樣和放化分析。所成立后任核物理與化學(xué)研究室副主任兼取樣分析大組組長,在首次核試驗(yàn)前夕他加入了中國共產(chǎn)黨,在試驗(yàn)場上出色地履行了取樣隊(duì)長的職責(zé),榮立二等功。1973年成立取樣與分析研究室,任主管科技的副主任,兩年后任主任。1981年任研究所副所長,1983年任所長兼黨委書記。1987年調(diào)任核試驗(yàn)基地科技委主任,主持制定各次地下核試驗(yàn)的總體方案,組織論證重大測試項(xiàng)目和工程設(shè)計(jì),并在核試驗(yàn)現(xiàn)場擔(dān)任國家試驗(yàn)委員會(huì)下屬的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)小組任組長,1988年國防科工委核試驗(yàn)技術(shù)專家組成立,被委任為兩召集人之一,同年9月被授予少將軍銜。在戈壁灘上奔波27年半之后,1990年組織上照顧年滿58歲的楊裕生調(diào)回北京在防化研究院一所任研究員,同時(shí)在西安西北核技術(shù)研究所兼職,主持國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目,培養(yǎng)研究生。

3.核煙云研究

  起初,楊裕生并不懂原子彈和核試驗(yàn),但是有了化工專業(yè)基礎(chǔ),經(jīng)過11年分析化學(xué)和放射化學(xué)的教學(xué)科研鍛煉,加上一顆灼熱的愛國心和強(qiáng)烈的民族自豪感,他勇敢地接受了緊迫而又艱難的光榮任務(wù),為建立祖國的核盾牌貢獻(xiàn)了他最寶貴的年華。他開創(chuàng)了中國的核煙云取樣技術(shù)研究,主持研究出以載入飛機(jī)為主體,輔以炮傘、火箭和布盤的系列取樣方法,組織協(xié)作研制適應(yīng)亞音速、超音速殲擊機(jī)的取樣器和過濾材料。
  他研究建立煙云飄移—擴(kuò)散的實(shí)用模型,利用此模型可相當(dāng)準(zhǔn)確地計(jì)算出不同風(fēng)速下不同爆炸威力的煙云尺寸、放射性物質(zhì)平均濃度和平均輻射場強(qiáng),以及它們隨時(shí)間的變化,為選擇飛機(jī)最佳穿云方案、為解決取樣量與飛行員劑量安全及飛機(jī)續(xù)航能力之間的矛盾奠定了可靠基礎(chǔ)。低空核試驗(yàn)的樣品成分隨粒度而變化,對(duì)測準(zhǔn)裂變威力有影響。他提出并解決了全粒譜的取樣技術(shù)。氫彈試驗(yàn)中鋰燃耗測定樣品受環(huán)境鋰本底干擾,他提出爆心下井中發(fā)射火箭、早期穿云的取樣方案和研制低阻高強(qiáng)度無灰濾材,并組織實(shí)施成功。
  為免除飛行員駕機(jī)穿云受輻射,必須發(fā)展無人取樣技術(shù)。為此,他總結(jié)出爆炸威力與煙云底高的關(guān)系,指導(dǎo)測量云中放射性物質(zhì)的分布規(guī)律,提出無人機(jī)和火箭的最佳穿云方案和取樣量的估算方法;指導(dǎo)論證運(yùn)載工具和取樣器的指標(biāo)和數(shù)量要求并落實(shí)其協(xié)作研制。使用該技術(shù)圓滿完成了后期大氣層氫彈試驗(yàn)的無人穿云取樣任務(wù),該技術(shù)獲國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。取樣大組由于長期進(jìn)行多項(xiàng)開創(chuàng)性研究,培養(yǎng)出艱苦奮斗的奉獻(xiàn)精神,作為先進(jìn)科技集體出席了1978年全國科學(xué)大會(huì)。

4.核武器診斷

  核武器的研制是否成功,必須通過核試驗(yàn)加以檢驗(yàn),蘑菇云樣品的分析正是核試驗(yàn)檢驗(yàn)的首要手段,楊裕生就是這項(xiàng)分析診斷研究的主要領(lǐng)頭人。他帶領(lǐng)20余人參加首次核試驗(yàn)在原子能研究所(院)組建的“鈾裂變?nèi)己臏y定”協(xié)作攻關(guān)組,并創(chuàng)造性地提出強(qiáng)裂變產(chǎn)物下樣品中剩余鈾-235的中子活化分析方案,成為消耗樣品最少、準(zhǔn)確度最高的方法。經(jīng)過協(xié)作組全體人員大力協(xié)同,勝利地完成了最初兩年多的幾次原子彈裂變威力的診斷任務(wù),連同以后在擴(kuò)大應(yīng)用中的改進(jìn)研究內(nèi)容,該項(xiàng)目獲國家發(fā)明二等獎(jiǎng),基地研究所為第一獲獎(jiǎng)單位,楊裕生列第二獲獎(jiǎng)人。
  1965年起楊裕生受命在新疆籌建放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。氫彈試驗(yàn)開始后,放化診斷工作即移向新疆進(jìn)行。他主持研究出各類核武器、各種核裝料的總威力和分威力,及通過分析各種中子反應(yīng)產(chǎn)物診斷各部件燃耗或動(dòng)作過程等指標(biāo)的系統(tǒng)的測試方法。他領(lǐng)導(dǎo)的這個(gè)研究室共研究制定近50個(gè)元素的百個(gè)不同壽命同位素的分離純化流程和化學(xué)回收率測定方法,建立了α-譜、γ-譜、質(zhì)譜、4πβ-γ符合譜等物理測量技術(shù),在錒系元素、裂變產(chǎn)物和中子活化產(chǎn)物分離分析、放射性絕對(duì)測量和相對(duì)測量、同位素質(zhì)譜分析和稀釋法定量分析等方面的水平均國內(nèi)領(lǐng)先。他十分重視科技干部的培養(yǎng)提高,善于提出課題放手讓他們負(fù)責(zé)承擔(dān)。在他的帶領(lǐng)下這個(gè)研究室建成為一個(gè)多出成果多出人才、科技作風(fēng)良好、技術(shù)水平先進(jìn)的戰(zhàn)斗集體。優(yōu)良的傳統(tǒng)一直延續(xù)下來,至1998年該室累計(jì)獲得國家級(jí)獎(jiǎng)和委級(jí)二等獎(jiǎng)以上獎(jiǎng)勵(lì)20項(xiàng)和大量委級(jí)三、四等獎(jiǎng)。在該室長期工作過的科技人員中有7人被授予少將軍銜。
  楊裕生創(chuàng)造性地提出了多項(xiàng)測試方法的原理,其中由他直接領(lǐng)頭完成的有:測定鈾钚分威力的產(chǎn)額差異法(委級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng))、利用鈾同位素的核診斷技術(shù)(國家級(jí)三等獎(jiǎng))、氫彈鋰燃耗的測定方法(國家發(fā)明三等獎(jiǎng))、確定地下試驗(yàn)中子彈中子劑量的放化法(國家發(fā)明二等獎(jiǎng))。他長期兼任國防科委核試驗(yàn)放化分析測試技術(shù)專業(yè)組組長,大力推動(dòng)武器理論設(shè)計(jì)同測試工作的密切合作,共同開拓新的測試項(xiàng)目;組織有關(guān)單位進(jìn)行樣品分析比對(duì)和絕對(duì)測量比對(duì),交流測試技術(shù);推動(dòng)核參數(shù)的測定和編評(píng),為提高中國核武器診斷水平做了大量細(xì)致而卓有成效的工作。他在研究室任職18年中,組織全室百名科技人員運(yùn)用上述科研成果圓滿地完成了20多次核試驗(yàn)的取樣和分析任務(wù),經(jīng)他負(fù)責(zé)提供的大量分析測試結(jié)果,是驗(yàn)證和改進(jìn)核武器設(shè)計(jì)的最直接依據(jù),對(duì)促進(jìn)中國核武器發(fā)展起了十分關(guān)鍵的作用。在離開室主任崗位后,他繼續(xù)參與領(lǐng)導(dǎo)“過地下試驗(yàn)測試關(guān)”和審定分析結(jié)果;甚至在調(diào)離核試驗(yàn)基地之后,還積極發(fā)揮其重要的指導(dǎo)作用,而且在取得重大成果后主動(dòng)放棄完成人的排名資格。

5.基礎(chǔ)研究

  1978年全國科學(xué)大會(huì)之后,楊裕生在室里發(fā)起利用核試驗(yàn)的間隙開展基礎(chǔ)性研究,并直接領(lǐng)導(dǎo)稀土和镅鋦化學(xué)研究,已發(fā)表論文30余篇。在鑭系或錒系組內(nèi)元素分離的新萃取劑和新萃取色層體系研究方面,他率先將含官能端基的鏈狀聚醚用作萃取劑,找到有嚴(yán)格倒序且萃取率高、輕稀土之間和镅鋦之間分離因素大的三甘酰雙-(二苯胺);利用季銨-LiNO3的倒序萃取與α-羥基異丁酸的正序絡(luò)合,以及兩者相互抵消的正反向四分組效應(yīng),研究出一種相鄰稀土之間的分離因數(shù)高而均勻的推拉色層體系。率先用雙吡唑酮萃取稀土,得鑭與鈰的分離因數(shù)高達(dá)102。
  楊裕生系統(tǒng)地研究了不同結(jié)構(gòu)的α-羥基羧酸與镅鋦的絡(luò)合物穩(wěn)定性常數(shù),發(fā)現(xiàn)位阻較高的配體對(duì)三價(jià)镅鋦分離因數(shù)均明顯高于慣用的α-羥基異丁酸;得出α-羥基羧酸及氨基多羧酸對(duì)镅—鋦的分離因數(shù)與離子半徑相近的鐠—釹分離因數(shù)之間有粗略的線性關(guān)聯(lián),而不與電子結(jié)構(gòu)相似的銪—釓相關(guān)聯(lián)。據(jù)此關(guān)聯(lián),選用文獻(xiàn)上鐠—釹分離因數(shù)值特大的吡啶-2,6-二羧酸及甲基異丙基甘醇酸,得到镅鋦的分離因數(shù)分別高達(dá)1.99及2.50的好結(jié)果,是目前所知的這兩類取代羧酸中的兩個(gè)最高值。
  早在1984年于中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所講學(xué)時(shí),楊裕生就對(duì)“硬軟酸堿”規(guī)則中“三價(jià)錒系鑭系同是硬酸”的說法公開提出了他的補(bǔ)充見解,認(rèn)為“三價(jià)錒系離子是比鑭系離子軟一些的硬酸”,1990年又引用新的科研成果,在全國性學(xué)術(shù)會(huì)議上再次加以論述,獲得學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)同。根據(jù)這個(gè)見解他研究了一系列“低硬度”配體和“軟”萃取劑,甚有進(jìn)展。近幾年國內(nèi)外也都注意用含硫的萃取劑研究這兩組元素間的分離。
  楊裕生調(diào)任防化研究院第一所研究員后,專業(yè)方向更加有所擴(kuò)展。他首先提出防毒面具增加防激光防彈片功能的研究課題,繼又積極推動(dòng)中國士兵系統(tǒng)的發(fā)展,并指導(dǎo)相關(guān)的高性能材料研究,保持著十分濃厚的科研興趣和高漲的工作熱情。

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