下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
众所周知，率先制造出原子弹的美国，为了迅速结束战争，在日本广岛和长崎投下两颗原子弹。约里奥-居里夫妇领导的两个实验室，虽然在核武器制造方面落后于美国，但核物理基础研究水平一直位居世界前列。
二战结束后，饱受战争摧残的各国科学家，在医治战争创伤的同时，都主动恢复了研究工作，开始了新的科学竞赛。钱三强和何泽慧当然也不例外。
二人更高层次的科学发现，是从结婚开始的。
1946年7月，夫妻二人前往英国，出席了剑桥国际基本粒子和低温会议，见到了以美、加、英名义出席会议的周培源、吴大猷、胡宁、彭桓武、胡济民、梅镇岳。钱三强饶有兴致地说：“剑桥在伦敦的东北，是一个风光如画的大学城。这里有穿城而过的清澈的剑河，宽广如茵的绿草坪，古色古香的建筑群，纹饰斑斓的学院大门，庄严肃穆的大教堂。更重要的是，有世界科学巨人牛顿和达尔文的遗迹。卡文迪许实验室，也就在这里。选择这个地点来讨论原子核的秘密，是再恰当不过的了。”
会议安排了若干学术报告会，其中一个报告涉及了铀核“二分裂”。所谓“二分裂”，是指铀核因俘获中子或者受带电粒子或光子的轰击，激发而分裂成两个较轻的核，这是1938年底发现的裂变现象。1941年，美国物理学家普赖深特根据液滴模型理论推测，铀原子核在吸收一个中子后，获得足够的激发能，从动力学考虑，可以分裂为三个原子核。但这一预言并未引起重视，也未能得到实验证实。
在这次会议上，英国青年学者格林和李弗西公布了一张照片。这张照片显示出原子核裂变后，其中一个碎片又放射出另一个α粒子，形成了“三叉”。这究竟是一次级联衰变，还是一次三体分裂，报告者未能给出任何解释，只是说像一个α粒子。
可是，这张照片却引发了钱三强的极大兴趣。他凭着一个顶尖核物理研究者的直觉，认为这个现象很特别，非常值得进一步研究。“为什么我们对它特别感兴趣呢？原来，这时已是1946年，一年前，由于广岛和长崎两颗原子弹的爆炸，整个世界都被核武器巨大的杀伤力震惊了。而原子弹的基本原理，就是利用了重原子核的裂变反应。裂变已成为影响人类前途的重大问题了。可是，裂变的物理过程，尽管经过了许多人的研究，当时还有许许多多不清楚的地方。我自己早在1939年，就参与了裂变的研究。所以，看到这张照片，萌发出对它进行深入探究的兴趣，是不奇怪的。”
回到巴黎，钱三强立即组建了一个4人小组，成员包括法国助手R.沙士戴勒、L.微聂隆和何泽慧。在实验中，他们采取了三大举措：第一，没有用云雾室，而是选用原子核乳胶做探测器，来观察原子裂变的径迹。因为云雾室，只有在它膨胀的一刹那才是敏感的，一张照片上只能记录很少的裂变径迹；而用原子核乳胶，它是一直灵敏的，可以把铀“放进去”，“曝光”的时间可以很长，更有机会捕捉到稀有现象。第二，采取“脱敏”的办法，即在核乳胶中加入一些“脱敏剂”，用来压低来自质子、α粒子的贡献。第三，鉴于乳胶里的粒子径迹极其微小，钱三强向伊莱娜借来了高倍显微镜。
他们每天拍一两百张核分裂照片，逐一筛查，可谓一丝不苟，夜以继日。在一万多径迹中，他们观察到了30多个三个碎片同时发射的情况，其中有18个可以计算三个碎片的质量，这都是明显不能归之α粒子的事例，即不是级联事例。
为此，他们得出结论，这是一种铀裂变的新模式——“三分裂”。
1946年12月，由钱三强、何泽慧、R.沙士戴勒、L.微聂隆联名提交的实验报告《俘获中子引起的铀的三分裂》，发表于《法国科学院公报》第223卷。
“三分裂”，后来成为国际通用的专有名词。
与钱三强发现铀核“三分裂”几乎同时，英、美、加三国也有人观测到了发射第三个碎片的事例，但都简单地认为第三个碎片只是α粒子，其机制是二次发射。只有钱三强抓住不放，在大量实验测量基础上，对“三分裂”模式进行了全面论述，他认为，用“三分裂”来解释实验结果，比用两阶段核作用放出α粒子来解释更令人满意，如果裂变前放出了α粒子，其方向应倾向于液滴变形的轴向；如果裂变后由某一重碎片放出，则α粒子的方向对运动中的重碎片是各向同性的；如果是三分裂变，第三个轻碎片的发射方向应与两个重碎片的发射方向主要呈垂直方向射出，而且不一定全是α粒子，可能会有质量谱，估计氚或氦-6有可能存在，因为它们包含较多的中子。
铀核“三分裂”的发现，不仅深化了人们对裂变反应的认识，而且由于它是研究断裂点特性的一种有效的、直接的探针，在裂变机理研究中有独特作用。
到了20世纪60年代，美国、苏联、波兰等国科学家，先后利用新的半导体探测手段研究裂变，证实了第三个裂变碎片确有质量谱：在这些轻粒子中，约有90%是α粒子，另外是7%的氚核、2%的氦-6以及少量的质子、氘核、氦-3、氦-8、氦-10、锂、铍、硼、碳原子核。至此，钱三强1947年的预见得到证实，原子核“三分裂”（300次裂变中约有一次是三分裂）现象得到物理学界公认。