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何裕建教授等發(fā)現(xiàn)改變核衰變常數(shù)的新方法

  文章來源： 發(fā)布時間：2006-09-20 【字號：】  

    9月17日，在清華大學召開的“中國物理學會2006年秋季學術(shù)會議”上，中國科學院研究生院化學學院教授何裕建報告了與北京大學教授戚生初等人合作的最新發(fā)現(xiàn)。他們通過不同方向和大小的外在不對稱力選擇性地增大或減小核衰變常數(shù)的新方法。這引起了與會學者的強烈反響和討論。

    核衰變常數(shù)可以說是放射化學與核物理學科中最重要的基本概念。通常認為核衰變是遵從統(tǒng)計規(guī)律的，放射性衰變常數(shù)是表征放射性核素性質(zhì)的特征恒量，不受外界物理因素或化學因素的影響，這也是現(xiàn)教科書上對核衰變常數(shù)特點的公認說法。但長期以來，學術(shù)界仍有學者一直對核衰變常數(shù)(速率)能否被外在人工方式改變很感興趣，并取得了一些有趣的結(jié)果。然而什么因素能增加核衰變常數(shù), 什么因素能減小核衰變常數(shù), 一直沒有找到有效的方法和規(guī)律。

    通常認為, 引力比其它三種基本物理力(弱力、電磁力和強力)微弱太多，在原子和分子中，引力效應(yīng)可基本不考慮。但何裕建等人的實驗工作表明，如果外力是手性的，它可以對放射性原子強烈作用，左手螺旋力增加衰變速率降低半衰期，右手螺旋力則降低衰變速率增加半衰期，并且其效應(yīng)隨不對稱力的大小的增加而增加。在他們的實驗條件下，屬引力范疇的外在左、右手螺旋力可導(dǎo)致放射性的核衰變常數(shù)分別降低-11%和增加+6%之多。這暗示可通過不同螺旋方向和大小的外在不對稱力來調(diào)控放射性核素的穩(wěn)定性和衰變速率，這對核工業(yè)放射污染物的處理有重要實際意義。更重要的是，這也暗示不對稱外力與原子中的核力可能存在有效的作用及聯(lián)系，可能為幫助解決四種基本物理力的統(tǒng)一難題提供重要實驗新依據(jù)。

    據(jù)何裕建介紹，該工作的思路起源于他們的“地球軌道手性力場”的假說和研究。他們在研究不對稱螺旋力對生物分子蛋白質(zhì)和DNA的穩(wěn)定性影響時，發(fā)現(xiàn)外在左、右手不對稱力會明顯改變螺旋生物分子的穩(wěn)定性，并且當外在不對稱力有周期性時，會將此周期性轉(zhuǎn)移給不對稱分子，繼而影響生物分子的反應(yīng)活性。由于原子是由電子、質(zhì)子和中子組成的，這些自旋運動(軸矢量)的粒子結(jié)合它們的線性運動(極矢量)導(dǎo)致其運動也是螺旋手性的。于是他們大膽推測，外在螺旋力場是否會像影響螺旋生物分子一樣影響原子中手性粒子的穩(wěn)定性繼而改變核衰變速率和常數(shù)，并且效應(yīng)也與力的螺旋方向和大小有關(guān)？何裕建等研究了不對稱左、右手螺旋力對產(chǎn)生電子俘獲衰變的In-111和貝塔衰變的P-32等核衰變常數(shù)的影響，均得到了肯定的結(jié)果，證實了他們的推測。有關(guān)學者認為，何裕建等的工作發(fā)現(xiàn)了外在不對稱力可影響核力，，以及核衰變常數(shù)在不對稱力場中可明顯方向性地變化，這對更深入認識原子核及其衰變過程的本質(zhì)提供了新的實驗依據(jù)，是有重大意義的發(fā)現(xiàn)。

    何裕建早年就讀于湖南師大和北京大學分別獲得學士和碩士學位，1994年赴美進修、攻讀博士學位和工作，2004年底從世界著名的生物醫(yī)學研究中心—美國國家衛(wèi)生研究院(NIH)來到中國科學院研究生院任教為國效力�；貒�，經(jīng)過艱苦努力，申報和組建了國家學位辦公室備案批準的中國科學院內(nèi)第一個有“化學生物學”專業(yè)博士學位授予權(quán)的實驗室，其工作現(xiàn)已得到了美國李氏基金會杰出成就獎基金、國家自然科學基金和中國科學院院長基金等的支持。何裕建主要從事分子修飾與標記、分子手性與節(jié)律及其起源等方面的教學和科研。

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