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万博manbetx官网:我们的灵敏度要比工业上高好多好多数量级

  我很好奇,看到您研究的东西,就是非常精确的原子的探测仪,我很好奇,你们是怎么把单个原子,从拥有很多很多原子的Sample里面,您是怎么把它,或者说是提取出来,或者说您是怎么探测到的?我在想是用光谱,还是用离子的那种离心力的分离机?把它分离出来吗?

  我们要探测的是水里面有一种气体,是惰性气体,叫氪,氪里面的一种同位素,所以说第一步就是先把水里面的气取出来,这个比较容易,就是我们有一个脱气膜,然后把水通过以后,气体可以从膜里面透出来,然后水过不来,这样就把气水给分开,这一步很简单,然后气取出来以后呢,它有各种不同成分,有氧气氮气,我们这个氪是惰性气体,所以说有一个很简单的办法,惰性气体不参加化学反应,你们化学课里恐怕都学过,Noble gas,所以说你们用化学办法,可以把所有其他的成分都反应掉,剩下的就是惰性气体嘛!

  那个还没完,因为惰性气体里面,主要的是氩气,氩气特别多,氪气要少很多,万博manbetx官网所以说你要把氩和氪分开,又有一种办法,叫色谱,Chromatography,然后就让(它们)在那个柱子里面跑,轻的原子就会跑得快一点,重的原子就跑得慢一点,渐渐这两个群,不同元素就分开,然后把氪就能拿出来。这样的话,就从几百公斤的水里面取出来多少微升的氪,就分开了,这些都是平常的化学物理方法。最后一步就是要把氪里面不同同位素的原子给检测出来,那个就是原来的物理化学办法都没用了,因为它们的化学性质极其相似,这个就是我们用原子阱新方法,把不同的同位素给检测出来,就这么整个一个流程。

  我知道做核武器的话,那些铀跟钚也是需要提取同位素,所以说原子阱的方法,也是可以用到这上面?

  你刚才讲的是同位素分离,但是我们跟铀分离有很大的区别,就是铀它是量特别大,你要从多少多少吨里面,分出多少多少公斤出来,是工业化的一个过程,我们取到的样,本身就是微升气体,然后铀它里面要把铀-235提出来,铀-235同位素丰度是百分之零点几,就是十的负三次方,我们要检测同位素的丰度,是十的负十六次方,差好多,数量级。

  我们的灵敏度要比工业上高好多好多数量级,就是为什么原来工业的办法不能用,我们样品量要小好多,虽然都是同位素分离,但是两个办法有很大的区别。

  我问一个General一点的问题,因为我们现在正好在选科,想问一下您是从小就知道自己长大要做一个科学家?为什么要选物理呢?

  我想将来要当科学家非常好,但是物理、数学、化学包括文学,包括政治,我觉得都要学,写作能力对于一个做科学的来说非常重要,不是说科学家是算东西的,不用写作,不是这样的,科学其实要花好多功夫,要把你的工作成绩要写出来,要说明,然后要给大家做解说,所以说我觉得各个科目都得学,包括体育课都得学好,锻炼身体这些都要学好,我觉得所有的课都要学好。

  选物理专业,那是后来大学高年级的事情了,当初我们有一个叫CASPEA Program,是李政道先生发起的,叫“中美物理学生培养计划”,那个时候我们在科大,我在科大做学生,我是82级的,就82年入学,87年毕业,然后回去听说,有李先生发起的考试,只要你考得好,就可以去美国留学。现在去美国留学自己联系就可以了,好多,特别你们国际学校的,大家都知道怎么去。

  那个时候不知道,那个时候也没有网,Internent还没有的,对于美国,国外都是比较遥远的事情,也是从老师那儿听说一些,就知道国外科技比较发达,所以想学科学的话,就到国外去留学。然后又听说李先生有这么一个“CASPEA”这么一个program,然后我就和几位好朋友,我们就一起去学习,就想把物理考好一点,就这么一个过程。

  我有好多朋友,好多同事,都做科学,而且各行各业不同的科学,我觉得没有一些特别的知识、能力,一定要掌握的,我觉得就是各种各样的人都有,有些比如说最典型的科学家,大家脑子里想象,就像爱因斯坦,数学特别特别好,特别特别聪明,特别特别专注,这只是科学家里面一个很小一部分,很多另外的科学家,甚至数学不好的科学家都有,所以我不觉得有什么特别基础的能力什么啊,就一个人一定要有,才能当科学家,反正我觉得就是,你要做科学家的话,你要热爱你想做的事情,特别想做这件事情,然后愿意为这件事情去努力,我觉得这就行了,只要你运气好,还要靠一点小运气,有运气的话你就能做成功。

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