中国放射化学和核化学概况

半个世纪以来，放射化学在中国萌芽、生根、发展，并取得巨大成就。1934 年，玛丽·居里夫人的第一位中国学生郑大章在法国求学 15 年之

后，回到了祖国。他从巴黎大学镭学研究所的居里实验室带回来了放射化学。当时，国立北平研究院物理研究所所长严济慈聘请郑大章参加筹建该院镭学研究所［在北京东皇城根(即现在科学出版社社址）］，开展放射化学研究工作。随同郑大章工作的学生先后有曹友德、杨承宗、李鉷及侯灏 4 人。

郑大章是镤化学专家，经过 1 年多的筹备，工作迅速开展。主要放射物质有

镭-226(共 59 毫居里）、镭-228(约 1 毫居里）及来自刚果的沥青铀矿石(约

10 千克），主要设备有各种静电计、石英压电发生器、不同类型的电离室、

自制的α闪烁和盖格计数装置，以及一座磁场强度为 6000 高斯的电磁铁等。在此基础上，郑大章及其助手发表了一系列镤的定量提取及其载体元素化学的文章。

当时，人们对锕系元素和铀镭系之间有无关系并不十分清楚。郑大章测定了沥青铀矿石中镤对铀的放射比例，从而论证了锕系对铀镭系的放射性分支的比值。为了在国内寻找镭矿石以供研究，郑大章等以捷克的育新斯泰铀矿附近温泉水中含异常高浓度的氡为借鉴，在我国各地广集温泉水，并测定其中氡的浓度。国外在 60 年代也曾采用这种方法(称为水法）来寻找镭矿，并取得实际效果。

中国最早研究核化学的是卢嘉锡。1937—1939 年，他在英国与 S.Sugden 教授首先在热原子化学中使用添加剂，发现了添加剂的清除效应，从而提出了一种著名的浓集卤素放射性核素的方法，为定量地研究同位素交换动力学创造条件。

由于日本侵略中国，1936 年镭学研究所不得不迁到上海。1938 年郑大章带着重病转移到上海继续进行放射化学研究，他和杨承宗从大量铀盐中分离制得很强的 UX1+2(234Th+234Pa）β放射源，发现β射线的吸收系数随放射源周围物质的性质而改变，由此成为背散射法鉴别不同支持物质及其厚度的原理。抗日战争期间进行科学研究的条件更为困难，郑大章为此奔波，心力交瘁，1941 年终因心脏病突发，在苏州不幸逝世。

吴征铠 1938 年曾对铀酰盐的红外及拉曼光谱学进行了研究。

1949 年 10 月前最后完成的放射化学研究是在巴黎居里实验室。杨承宗对离子交换法进行了研究并应用于化学性质极为相近的放射性核素之间或与其载体元素的分离。不久，此法因在稀硫酸溶液中可浓集低浓度的铀而得到广泛的应用。

1950 年，中国科学院成立近代物理研究所。杨承宗在所内开展了放射化

学研究工作。从 1953 年起，近代物理研究所更名为物理研究所。到 1954 年，

放射化学组的各级人员已增加到 12 名，承担试制高纯铀、石墨和重水任务。在地质和化工等部门的配合下，放射化学组从事含铀矿物的分析、提取和制备重要铀化合物的研究。与此相关，还进行了一些天然放射性元素如镭、氡、钋和镤的初步放射化学研究。另外，对电解水的同位素分离效应、超纯石墨的制备进行了探索，制定了有关材料中杂质的分析方法，建立了轻元素同位素的分析设备。

1955 年秋，放射化学组研究人员增加到 42 名，引进了一些放射性核素，开始推广其应用。1958 年建成了由苏联援建的研究用重水反应堆和回旋加速器，1958 年 8 月首次生产出 24Na、32P、60Co 等放射性核素，为全国开展放射性核素的应用准备了良好条件。同年，由中国科学院物理研究所放射化学组等组建成原子能研究所，包括了北京地区的两个研究基地。从 1956 年起，研究人员有大幅度的增加，相继有肖伦、冯锡章、刘静宜和刘允斌等参加了放射化学方面的研究工作。与此同时，中国还选派了相当数量的科技人员到苏联的科研和生产部门从事核化学和放射化学的研究工作。从 1958 年起，

原子能研究所先后举办 8 期同位素应用讲习班，共培养了 500 多名应用核技术人员。

50 年代末到 60 年代初，中国核科学技术发展迅速。第二机械工业部(现核工业部）和其他部门都相应地建立了与核科学技术有关的研究所。其中，北京铀矿选冶研究所、北京铀矿地质研究所、中国计量科学研究院、冶金工业部有色金属研究总院、中国医学科学院、中国农业科学院原子能研究所等单位都开展了放射化学及放射性核素的分析及其应用工作。与此同时，从原子能研究所调出了一批科研人员建设两个新的核科学研究所。一个是中国科学院上海原子核研究所，该所以研究核技术应用为主；另一个是中国科学院兰州近代物理研究所，该所以研究中、低能核物理为主。

1960 年，为了发展中国的核科学研究，一批其他方面的专家转而从事放射化学、化工方面的工作，其中有姜圣阶、曹本熹、吴征铠、汪德熙、陈国珍、王金堂等。此外，中国科学院的有关研究所也应国家紧急需要开展了大量的有关核化学和放射化学的研究，并做出了显著贡献。

1964 年 10 月 14 日中国原子弹首次爆炸试验成功，1967 年 6 月 17 日又爆炸成功了一枚氢弹。这两次震惊世界的成就是全国各方面力量大力协作完成的。其中，中国的核化学与放射化学工作者也做出了自己的贡献。

十年动乱，核化学与放射化学遭到了很大摧残。许多大专院校的放射化学专业被迫停止招生，一些研究单位的放射化学研究工作被迫放慢、停止或遭彻底破坏。

1978 年以后，各方面的工作逐步走上正轨。中国各地区都有从事核化学与放射化学工作的研究机构，许多高等学校设有这方面的专业。1979 年 4 月，在中国化学会工作会议期间，成立了中国化学会核化学与放射化学专业委员

会，由杨承宗任主任，吴征铠、汪德熙任副主任，并制定了《放射化学学科规划(草案）》，创办了《核化学与放射化学》、《核技术》等刊物。

特别要说明的是，中国放射化学家、核化学家、核化工专家为“两弹” 的研制成功做出了卓越的成就，这是因为在核工业中要生产供铀同位素分离用的六氟化铀；在反应堆中实现铀-238 转化为钚-239 的核反应过程；对辐照过的反应堆元件进行化学处理，分离提纯钚；将铀和钚的化合物冶炼成金属并加工制造成原子弹和氢弹的核装药部件；生产氢弹用的热核材料金属锂、氚和氚化锂。这些涉及到化工、冶金、核物理、放射化学、辐射化学、反应堆工程、热工水力学、材料学、精密机械加工、自动控制、远距离操作技术、超微量分析技术、辐射防护、临界安全、特种建筑技术等等众多学科和技术领域。当时中国在以上学科和技术领域方面基础薄弱，有些甚至还是空白，而国际上对核工业生产的各个环节的技术又严加保密。正是在这种情况下，中国的放射化学家、核化学家和核化工专家起了开拓者和奠基者的作用。