張高龍：探求核物理的奧秘

□ 龐紅碩

張高龍在意大利INFN-LNL實驗室做研究

“談核色變”形象地形容了人們對于“核”的恐懼。但其實核物理研究是人類探索微觀世界的重要手段，它能通過核裂變獲得核能源，為國家、社會的發(fā)展提供能源與動力；利用先進的探測設(shè)備，為核醫(yī)學及影像和醫(yī)療事業(yè)提供最先進的檢測和治療技術(shù)；通過建立、發(fā)展核理論，制造、升級核試驗裝置，為許多學科研究奠定基礎(chǔ)。北京航空航天大學副教授張高龍，十幾年來一直將自己的熱情傾注于實驗核物理和核技術(shù)方面的研究，以不斷開拓的精神，在這一研究領(lǐng)域中貢獻著屬于自己的力量。

結(jié)緣核物理學

張高龍出生在陜西興平農(nóng)村，年少時的他明白，知識改變命運，想要看看外面的世界，唯一的捷徑就是考大學。高考選填志愿專業(yè)時，他看中了核物理學這個專業(yè)，聽從同學父親說的“蘭州大學核物理學不錯”的建議，痛快地選擇了蘭州大學原子核物理及核技術(shù)專業(yè)。一舉考入蘭州大學后，張高龍也喜歡上了這個專業(yè)，而且踏實勤奮的他，成績一直名列前茅。

張高龍喜歡做研究，也適合做研究，他說：“讓我在實驗室一直待著我都不覺得枯燥，我也喜歡一個人靜下心來思考問題?！本瓦@樣，在蘭州大學讀完碩士的他憑借優(yōu)異的成績考入了北京大學，攻讀博士學位。等到在中國原子能科學研究院博士后出站后，2007年12月，他來到了北京航空航天大學（以下簡稱“北航”）任教。書生意氣，揮斥方遒，飽含干勁的他在任教的第一年就成了學校的骨干教師。

實踐研究并重

一直以來，張高龍所從事的研究工作都是沿著核—核碰撞及其反應這一主線展開的，最終目的就是通過核物理科學與技術(shù)的手段對核—核碰撞過程中一系列重要的實驗進行測量。

兩個核進行碰撞，就相當于一個炮彈和一個靶子，炮彈撞擊靶子，它們相撞后必然會發(fā)生相互作用，正是因為它們的相互作用導致兩個核最終出現(xiàn)不同的狀態(tài)。張高龍所做的就是要測量這兩個核的最終狀態(tài)是什么，界定它們的機制，再通過其最終狀態(tài)反推其碰撞中的內(nèi)部反應過程。他笑著說：“我們做的這項研究，用眼睛看不到它，手也不敢摸，也沒有什么味道。而我們要做的就是以能看見的物質(zhì)去反推那個微觀世界?！?/p>

2016年，北航—航天五院聯(lián)合實驗室建立，航天五院與北航物理科學與核能工程學院開展合作。作為物理科學與核能工程學院核科學與技術(shù)系副主任，張高龍一直是實驗室的肱骨力量。因為太空中有很多高能的射線，當航天衛(wèi)星到太空中后，受到太空中的射線輻照，一些器件性能就會受到損害，影響衛(wèi)星的正常運轉(zhuǎn)。所以探測太空空間里面的射線是保證飛行器正常飛行必不可少的一環(huán)。他介紹道：“我們通過制作的儀器，采用核物理的手段可以探測空間中的射線，采集參數(shù)，然后分析數(shù)據(jù)，為航天五院衛(wèi)星的順利運行提供支持?！?/p>

2017年年底，北航成立醫(yī)學物理學科，張高龍又投身到如何利用射線殺死癌細胞的工作中。當人出現(xiàn)腫瘤細胞后，由于人體結(jié)構(gòu)復雜，有些腫瘤生長部位用外科手術(shù)切除風險過大，所以就要利用射線束穿透人體去殺死癌細胞。在這個過程中最重要的技術(shù)就是精準把握射線束的劑量分布，這就需要專業(yè)設(shè)備來測量。他和團隊擔負起了專業(yè)設(shè)備的構(gòu)建和后端核電子學讀數(shù)的采集、分析工作。

目前，張高龍主要開展弱束縛原子核引起的熔合反應機制研究。當弱束縛原子核（彈核）與另一個核（靶子）熔合時，一般會出現(xiàn)兩種情況，一種是“靶子”將彈核完全抓取熔合形成一個核；另一種情況是“靶子”只能抓取彈核中的一部分。那么這兩種情況的內(nèi)部機制是怎樣的？如何區(qū)分這方面的反應過程？迄今為止這些問題還沒有被解決，他和團隊正在為此努力探求著。