楊子軒 姚 芳

(1. 首都師范大學(xué)物理系,北京 100048; 2. 首都師范大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院,北京 100048)

1 個(gè)人生平

約翰·道格拉斯·考克饒夫(John Douglas Cockcroft,1897—1967)(如圖1),于1897年5月27日出生于英格蘭約克郡西區(qū)的托德莫登,他的父親約翰·亞瑟·考克饒夫(John Arthur Cockcroft)是一家工廠老板，約翰是他們5個(gè)兒子中的長(zhǎng)子.

圖1 約翰·考克饒夫

約15世紀(jì),考克饒夫家族以農(nóng)民的身份定居在蘭開(kāi)夏郡和約克郡邊境的托德莫登.在自給自足的農(nóng)業(yè)時(shí)代,他們生產(chǎn)并紡織自產(chǎn)的羊毛,編織自產(chǎn)的粗布.到了16世紀(jì),該地區(qū)的一些居民主要是手工織布機(jī)織工.他們制造的淺色且廉價(jià)和色彩艷麗的材料在歐洲大陸和美洲都有現(xiàn)成的市場(chǎng).十七世紀(jì)初,這些工人們編織從黎凡特進(jìn)口的棉花,且編織過(guò)程中與亞麻混合.純棉布直到18世紀(jì)中葉才被生產(chǎn)出來(lái),并成為紡織機(jī)械發(fā)展之后最重要的原料[1].在手工織機(jī)被動(dòng)力織機(jī)所取代之前,考克饒夫家族一直在卡爾德河谷從事紡織業(yè).在動(dòng)力織機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)以后,1846年由考克饒夫家族在托德莫登建立了一座新的工廠,并雇傭許多工人.1899年,他們搬到沃爾斯頓的伯爾克斯磨坊.

考克饒夫家族的生意在遭受了19世紀(jì)末期嚴(yán)重的財(cái)政困難之前,一直很興旺.在妻子A.M.考克饒夫的有力協(xié)助下,老考克饒夫開(kāi)始了重建公司財(cái)富的這個(gè)艱巨而漫長(zhǎng)的任務(wù).考克饒夫夫人原本是一個(gè)棉花制造商的女兒,但在當(dāng)時(shí)她不得不在經(jīng)濟(jì)拮據(jù)的情況下獨(dú)自一人撫養(yǎng)5個(gè)兒子,她的丈夫則在磨坊里苦苦工作. 約翰·考克饒夫的父親給他的孩子們灌輸了扎實(shí)的商業(yè)原理和編織技術(shù)知識(shí),母親是一位有音樂(lè)才能的聰明女人,她的良好性格對(duì)她的兒子們的日后性格的形成有很大影響.

童年時(shí),約翰·考克饒夫?qū)δシ坏臋C(jī)器產(chǎn)生了濃厚的興趣.他喜歡在彭寧山脈上散步,體現(xiàn)了他性格中沉穩(wěn)的一面.在后來(lái)的歲月里,他經(jīng)常在阿爾卑斯山、在英國(guó)和加拿大的研究機(jī)構(gòu)周?chē)臅缫?或者在鄉(xiāng)間小屋附近的沼澤地邊散步.在他的一生中,他從戶(hù)外散步和聽(tīng)音樂(lè)中獲得了精神上的慰藉.

1901年至1908年,他就讀于沃爾斯登的英格蘭教會(huì)學(xué)校,分別在1908年至1909年以及1909年至1914年就讀于托德莫登小學(xué)和托德莫登中學(xué).他在中學(xué)期間,閱讀了約瑟夫·約翰·湯姆遜(Thomson,Joseph John，1856—1940)和盧瑟福(Ernest Rutherford,1st Baron Rutherford of Nelson,1871—1937)等人的著作,這給予了他極大的熱情去投入科研工作.考克饒夫于1914年中學(xué)畢業(yè)后獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)學(xué)金并進(jìn)入曼徹斯特大學(xué),師從英國(guó)數(shù)學(xué)家賀拉斯·蘭姆(Horace Lamb,1849—1934).但很可惜他太年輕了,無(wú)法像高年級(jí)同學(xué)那樣領(lǐng)悟到更多的知識(shí),也沒(méi)有展示出優(yōu)秀的數(shù)學(xué)能力.他還選擇參加第一年的物理講座,最初的講師并沒(méi)有維持好課堂秩序,所以盧瑟福不得不親自接手.盧瑟福給年輕的考克饒夫留下了深刻的印象——一種偉大和甘于獻(xiàn)身于物理學(xué)的印象.[1]

第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)于1914年8月.1915年夏天,考克饒夫在大學(xué)學(xué)習(xí)僅1年后,便自愿服役.在暑假期間,他在威爾士的基督教青年會(huì)工作.1915年11月24日,他加入英軍.1916年3月29日,他進(jìn)入了皇家野戰(zhàn)炮兵第59訓(xùn)練旅,該旅是西線第20師(輕型師)的單位在那里他成為一名通信兵,然后被派往第92野戰(zhàn)炮兵旅B炮位,考克饒夫參加了到興登堡防線之戰(zhàn)和第3次伊普爾戰(zhàn)役.他于1918年2月被派往布萊頓(Brighton)學(xué)習(xí)槍炮知識(shí),于1918年4月被派往北安普敦郡威登貝克的軍官候選學(xué)校,并在那里接受了野戰(zhàn)炮兵的訓(xùn)練.1918年10月17日,他被任命為皇家野戰(zhàn)炮兵中尉.戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后,考克饒夫于1919年1月從陸軍退伍.[2]考克饒夫很少提及他這段生活,對(duì)他最親密的朋友也不例外.他堅(jiān)韌的品質(zhì),再加上他專(zhuān)注于手頭任務(wù)的能力,使他在血腥的戰(zhàn)爭(zhēng)中毫發(fā)無(wú)傷,但這段經(jīng)歷卻使他對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)產(chǎn)生了深深的仇恨.第二次世界大戰(zhàn)之后,他積極地倡導(dǎo)裁軍,并在為解決國(guó)際爭(zhēng)端尋求更為理智的方法.

退伍后,他沒(méi)有回到大學(xué)的自然科學(xué)系,而是進(jìn)入曼徹斯特大學(xué)理工學(xué)院學(xué)習(xí)電氣工程,可能是因?yàn)樽鳛橥ㄐ艈T他對(duì)這個(gè)學(xué)科產(chǎn)生了濃厚的興趣.1920年,他成為大都會(huì)維克斯電氣公司的大學(xué)生學(xué)徒.由于他已經(jīng)在曼徹斯特大學(xué)完成了一年的課程,因此可以跳過(guò)第一年的學(xué)業(yè)課程.他于1920年6月獲得理學(xué)學(xué)士學(xué)位.在電氣工程教授邁爾斯·沃克(Miles Walker,1868—1941)的指導(dǎo)下,他在研究部門(mén)從事了一些工作.他于1922年6月提交了有關(guān)交流電諧波分析的碩士學(xué)位論文.于1922年獲得了理學(xué)碩士學(xué)位,在沃克的建議下,他前往劍橋圣約翰學(xué)院學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),于1924年6月獲得了文學(xué)學(xué)士學(xué)位.

此后,沃克為他申請(qǐng)劍橋大學(xué)圣約翰學(xué)院的學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金.考克饒夫成功地獲得了30英鎊獎(jiǎng)學(xué)金和20英鎊的助學(xué)金.大都會(huì)維克斯公司給他50英鎊建議他完成學(xué)業(yè)后回來(lái)就職.此后,沃克為考克饒夫?qū)懥艘环馔扑]信給盧瑟福,盧瑟福收到信后,鼓勵(lì)他盡可能多地從數(shù)學(xué)中抽出時(shí)間去上物理課并進(jìn)行實(shí)踐.

爾后,考克饒夫成為了歐內(nèi)斯特·盧瑟福在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生,考克饒夫在盧瑟福的指導(dǎo)下獲得了博士學(xué)位.在歐內(nèi)斯特·沃爾頓(Ernest Thomas Sinton Walton,1903—1995)和馬克·奧利芬特(Mark Oliphant,1907—2000)的幫助下,他制造了后來(lái)被稱(chēng)為考克饒夫-沃爾頓加速器.考克饒夫和沃爾頓用它來(lái)進(jìn)行原子核的第一次人工分解,這一壯舉通常被稱(chēng)為分裂原子.

二戰(zhàn)結(jié)束后,考克饒夫成為哈威爾(Harwell)原子能研究機(jī)構(gòu)(Atomic Energy Research Establishment, AERE)的負(fù)責(zé)人,低功率且?guī)瘎┑膶?shí)驗(yàn)性反應(yīng)堆于1947年8月15日投入使用,成為西歐運(yùn)營(yíng)的第一座核反應(yīng)堆.哈威爾原子能研究機(jī)構(gòu)參與了反應(yīng)堆的和化學(xué)分離工廠的設(shè)計(jì)工作.在考克饒夫的指導(dǎo)下,哈威爾原子能研究機(jī)構(gòu)參與了前沿聚變研究.

1951年,約翰·考克饒夫與歐內(nèi)斯特·沃爾頓分享了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).他們第1次以人工方式實(shí)現(xiàn)原子核嬗變,為核物理發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn).

1959年到1967年期間,擔(dān)任劍橋丘吉爾學(xué)院的院長(zhǎng). 1961年至1965年,任職堪培拉澳大利亞國(guó)立大學(xué)的名譽(yù)校長(zhǎng).

1967年9月18日,這位70歲的老人在劍橋去世.

2 學(xué)術(shù)成就:核物理研究

歐內(nèi)斯特·盧瑟福接受了邁爾斯·沃克的推薦,接受了考克饒夫作為的他的學(xué)生在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室,此時(shí)，考克饒夫成為了大都會(huì)維克斯公司的研究主任.考克饒夫于1924年博士入學(xué),在盧瑟福的指導(dǎo)下,他撰寫(xiě)了博士學(xué)位論文“關(guān)于在表面上分子流的凝結(jié)發(fā)生的現(xiàn)象”,發(fā)表在《皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)》上,他于1925年9月6日獲得博士學(xué)位.在此期間,他也是俄裔物理學(xué)家彼得·卡皮查(Peter Kapitza,1894—1984)的助手,從事在極低溫下磁場(chǎng)物理學(xué)的工作,二人合力設(shè)計(jì)和建造了氦氣液化器.

1919年,盧瑟福成功地分解了氮原子核,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.此實(shí)驗(yàn)和隨后的實(shí)驗(yàn)揭示了原子核的結(jié)構(gòu).要想進(jìn)一步探索,他需要一種人工手段來(lái)制造具有高速且足以克服原子核束縛的粒子.這為卡文迪許實(shí)驗(yàn)室開(kāi)辟了一條新的研究道路.他指派考克饒夫和歐內(nèi)斯特·沃爾頓來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題.隨后他們制造了Cockcroft-walton加速器.馬克·奧利芬特為他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)質(zhì)子源.考克饒夫閱讀了喬治·伽莫夫(George Gamow,1904—1968)關(guān)于量子隧穿的論文,他意識(shí)到,由于隧穿效應(yīng),可以用比最初想象的低得多的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的效果.實(shí)際上,他計(jì)算出,能量?jī)H為30萬(wàn)電子伏特的質(zhì)子將能夠穿透硼核.考克饒夫和沃爾頓在接下來(lái)的兩年中一直致力于加速器的研究.[2]盧瑟福從劍橋大學(xué)獲得了1000英鎊的贈(zèng)款,用于他們購(gòu)買(mǎi)所需的變壓器和其他設(shè)備.他與邁爾斯·沃克的工作于1925年發(fā)表,涉及商用電源頻率上的電壓和電流波形的諧波分析,隨后發(fā)表了另外兩篇論文,描述了電導(dǎo)體邊界效應(yīng)的一些詳細(xì)研究.截止到那時(shí),考克饒夫已經(jīng)對(duì)電氣工程的某些方面有了深刻的了解,并擁有一些強(qiáng)大的理論支撐.他設(shè)計(jì)了效率極高的電磁線圈,從而最大程度地減小了應(yīng)力,幫助了在劍橋的俄裔物理學(xué)家彼得·卡皮查進(jìn)行強(qiáng)磁場(chǎng)的研究.后來(lái),他為盧瑟福設(shè)計(jì)了用于α射線光譜學(xué)的電磁體和用于β射線光譜學(xué)的永磁體.在閱讀奧托·斯特恩(Otto Stern,1888—1969)的著作之后,考克饒夫還對(duì)分子束的性質(zhì)進(jìn)行了研究.這項(xiàng)工作發(fā)表于1928年,為真空技術(shù)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn).1928年11月5日,考克饒夫當(dāng)選為圣約翰學(xué)院院士.

1930年利用建造的第一臺(tái)儀器,考克饒夫與沃爾頓從陽(yáng)極射線管中產(chǎn)生質(zhì)子束,并用電壓把它們加速到280 kV,使其轟擊了鋰靶和其他元素靶,用金箔驗(yàn)電器檢測(cè)γ射線，然而沒(méi)有發(fā)現(xiàn)γ射線.正如我們現(xiàn)在所知道的,所用質(zhì)子的能量遠(yuǎn)低于引起γ射線發(fā)射的最低共振能量.就此,決定提高質(zhì)子的能量.由于實(shí)驗(yàn)室需要搬遷,他們中斷了工作.[3]

圖2 考克饒夫(左)與伽莫夫在討論

1930年,為獲得高速粒子進(jìn)行實(shí)驗(yàn).考克饒夫認(rèn)為，在原子核問(wèn)題上發(fā)展出一條新的研究路線非常重要.關(guān)于核結(jié)構(gòu)的絕大部分信息來(lái)源于α粒子的實(shí)驗(yàn),如果我們可以用高電位加速的正離子源進(jìn)行補(bǔ)充,我們就可以擁有一種比α粒子具有更多優(yōu)勢(shì)的實(shí)驗(yàn)粒子.它的強(qiáng)度要比α粒子源的強(qiáng)度大,就粒子數(shù)量而言,一微安正離子與180克鐳等量.此外,速度可隨意變化.這一點(diǎn)在許多實(shí)驗(yàn)中曾是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題.

當(dāng)然,獲得這種粒子的主要困難在于,如果要獲得接近α粒子的速度,則需要非常高的電勢(shì)并用來(lái)加速粒子.例如,來(lái)自釙的α粒子具有的能量約為520萬(wàn)電子伏特,需要260萬(wàn)伏特的電壓才能賦予氦核等量的能量.因此,必須確定有效工作的最小加速電壓是多少,隨著電壓的升高,實(shí)驗(yàn)難度也會(huì)增加.[4]

在先前的實(shí)驗(yàn)中,考克饒夫掌握了用高達(dá)300千伏電壓獲取質(zhì)子的方法.建立了一個(gè)可以獲得該階穩(wěn)態(tài)電位的整流器系統(tǒng),并提出了加速氫放電管中質(zhì)子的方法.

使用該裝置,研究以確定氫的質(zhì)子對(duì)物質(zhì)的撞擊是否產(chǎn)生了相當(dāng)強(qiáng)度的X射線或γ射線.結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)排除所有次級(jí)影響時(shí),如果產(chǎn)生任何這樣的輻射,其強(qiáng)度可與實(shí)驗(yàn)誤差極限相媲美,并且強(qiáng)度肯定不大于由相同能量的相等電子源產(chǎn)生的連續(xù)X射線強(qiáng)度的百萬(wàn)分之一.由于任何輻射的強(qiáng)度都會(huì)隨著離子能量的增加而迅速增加,很明顯,為了獲得有意義的結(jié)果,必須使用更高的電壓.此實(shí)驗(yàn)中使用的方法是先前論文中所嘗試的方法的擴(kuò)展.已經(jīng)研發(fā)出使用熱離子整流器和冷凝器的高電壓源,該裝置能夠產(chǎn)生80萬(wàn)伏的穩(wěn)定電壓.該電壓被施加到加速質(zhì)子實(shí)驗(yàn)管軸的兩端.質(zhì)子可以通過(guò)云母窗進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室中.到目前為止,已經(jīng)能夠使用能量高達(dá)71萬(wàn)電子伏特的質(zhì)子進(jìn)行實(shí)驗(yàn).[5]

后續(xù)實(shí)驗(yàn)表明,能量高于15萬(wàn)電子伏特的質(zhì)子能夠分解大量元素.過(guò)去,以α粒子流作為轟擊粒子進(jìn)行了人工分解實(shí)驗(yàn).核嬗變后通常產(chǎn)生質(zhì)子,在某些情況下也會(huì)產(chǎn)生γ射線. 而今,在質(zhì)子轟擊下,α粒子卻從許多元素中發(fā)射出來(lái).因此,分解過(guò)程在某種意義上與α粒子轟擊粒子是相反的過(guò)程.[6]

兩個(gè)粒子同時(shí)以相反的方向同時(shí)噴射,每個(gè)粒子的能量為8.6 MEV.這是通過(guò)人工手段進(jìn)行的首次核反應(yīng).轟擊硼和氟等其他元素時(shí)也觀察到類(lèi)似的效果.這個(gè)壯舉通常被稱(chēng)為分裂原子.為此,考克饒夫和沃爾頓于1938年獲得了休斯獎(jiǎng)?wù)?并于1951年共同獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).

考克饒夫和沃爾頓在人工加速帶電粒子的領(lǐng)域作出突破性的貢獻(xiàn)絕非偶然.用天然的α粒子作為炮彈轟擊靶粒子,只能使有限的幾種輕原子發(fā)生蛻變,可以實(shí)現(xiàn)蛻變的范圍很受限制,能否實(shí)現(xiàn)人工的核嬗變?cè)谟谌斯ぜ铀賻щ娏Ｗ?把帶電粒子加速到足夠高的能量,再用這些高能粒子作為炮彈轟擊靶子以產(chǎn)生核蛻變.他們克服了巨大的困難才得以在1932年初率先作出了第一個(gè)人工蛻變實(shí)驗(yàn).他們首先要建造升壓設(shè)備,把電壓從變壓器引出,經(jīng)特制的整流器和電壓倍加器,倍加到60萬(wàn)伏的直流電壓.他們自制了特殊的放電管,加上高電壓,使質(zhì)子加速到前所未見(jiàn)的高速,打到特制的靶粒子上.就這樣他們第一次實(shí)現(xiàn)了完全在人工控制之下產(chǎn)生的核蛻變.[8]

圖3 考克饒夫-沃爾頓倍壓電路

與此同時(shí),歐內(nèi)斯特·勞倫斯(Ernest Orlando Lawrence,1901—1958)正在加利福尼亞大學(xué)建造另一種用于加速質(zhì)子的裝置,即回旋加速器,他們很快就能確認(rèn)考克饒夫和沃爾頓的結(jié)果.通過(guò)向電壓倍增器增加電壓,Cockcroft—Walton實(shí)驗(yàn)的束能量可以增加到大約3 MEV,而回旋加速器能夠達(dá)到更高的能量.考克饒夫和沃爾頓非常了解加速器的局限性,他們希望盧瑟福為卡文迪許實(shí)驗(yàn)室購(gòu)得回旋加速器.購(gòu)得的回旋加速器于1938年10月投入使用,奧利芬特認(rèn)為這臺(tái)回旋加速器不夠大,并開(kāi)始在伯明翰大學(xué)建造更大的60英寸回旋加速器. 1939年第二次世界大戰(zhàn)在歐洲爆發(fā),它的建造被推遲了,即使戰(zhàn)后建造完成,也早已過(guò)時(shí).

此后,他們繼續(xù)利用質(zhì)子,氘核和α粒子分解碳,氮和氧.他們證明這些元素產(chǎn)生了放射性同位素,包括碳11和氮13.考克饒夫和沃爾頓系統(tǒng)地研究了諸如6Li蛻變?yōu)?Li,10B蛻變?yōu)?1B,12C蛻變?yōu)?3C,它們都同時(shí)會(huì)發(fā)射出質(zhì)子.[8]

勞倫斯等人的實(shí)驗(yàn)擴(kuò)大了核研究領(lǐng)域,他們首先使用氫的重同位素離子產(chǎn)生核分解.實(shí)驗(yàn)表明,氘核導(dǎo)致的分解比具有相同能量的質(zhì)子產(chǎn)生的分解要復(fù)雜得多.因此,勞倫斯報(bào)告說(shuō),大多數(shù)被轟擊的物質(zhì)都發(fā)射出一組或多組質(zhì)子,而一組質(zhì)子的射程約為18 cm.這一令人驚訝的結(jié)果使他們得出這樣的假設(shè):氘核在強(qiáng)核場(chǎng)中不穩(wěn)定,并且分解成質(zhì)子和中子,釋放出約500萬(wàn)電子伏特的能量.除了發(fā)射遠(yuǎn)距離質(zhì)子外,勞倫斯從鋰,鈹,硼,氮,鎂和鋁中也發(fā)現(xiàn)了發(fā)射出的α粒子.[9]這些實(shí)驗(yàn)得到了狄(Philip Ivor Dee,1904—1983) 的大力支持,他是由盧瑟福從他與威爾遜(Charles Thomson Rees Wilson,1869—1959)進(jìn)行的云霧室工作中抽調(diào)過(guò)來(lái),加入到這一充滿希望的新領(lǐng)域中.狄和沃爾頓將威爾遜云霧室安裝在加速管下面,并讓質(zhì)子通過(guò)其讓?duì)亮Ｗ訌男≡颇复斑M(jìn)入云霧室.[3]利用照相機(jī)獲得了用質(zhì)子和氘核分別轟擊鋰時(shí)產(chǎn)生的兩個(gè)α粒子沿相反方向運(yùn)動(dòng)徑跡的美麗照片,在照片中測(cè)量空間產(chǎn)生的徑跡,確定了蛻變的過(guò)程.[10]

1932年,對(duì)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)是杰出的一年,詹姆斯·查德威克發(fā)現(xiàn)了中子.1933年,考克饒夫和沃爾頓用氘核轟擊了鋰,硼和碳.1934年,伊雷娜·約里奧-居里(Irène Joliot-Curie,1897—1956)和讓·弗雷德里克·約里奧-居里(Jean Frédéric Joliot-Curie,1900—1958)發(fā)現(xiàn)人工放射性后,他們證明了,用α粒子轟擊硼,鎂和鋁后,放出正電子. 通過(guò)化學(xué)測(cè)試,他們進(jìn)一步能夠證明放射性的產(chǎn)生是由于形成了新的放射性同位素,即放射性硅,放射性氮和放射性磷,它們的半衰期分別為14.5、2.5和3.25 min.他們認(rèn)為有其他方式可以產(chǎn)生這些放射性同位素,尤其是通過(guò)氘核轟擊碳來(lái)產(chǎn)生相同的放射性氮.考克饒夫和沃爾頓證明,放射性核是將硼和碳暴露于質(zhì)子和氘核束中產(chǎn)生的.最后,考克饒夫通過(guò)質(zhì)子和氘核分解硼進(jìn)行了更詳細(xì)的研究.[11]

對(duì)硼進(jìn)行轟擊的實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)于50萬(wàn)電子伏特能量的氘核,存在3個(gè)質(zhì)子組,范圍分別為31、58和92 cm.他們還展示了5-10 cm范圍內(nèi)α粒子的連續(xù)分布狀態(tài),發(fā)現(xiàn)該分布在約9 cm處具有最大值.還有跡象表明在分布的末尾有一組均勻的α粒子,但是獲得的粒子數(shù)量不足以確定其存在.通過(guò)這些實(shí)驗(yàn),考克饒夫等人已經(jīng)能夠獲得純度更高的重氫,并提高了質(zhì)子源的性能,從而以更高的精度確定α粒子的能量分布.通過(guò)對(duì)的質(zhì)子束進(jìn)行磁分析獲得了進(jìn)一步的改進(jìn),因?yàn)樵谧畛醯馁|(zhì)子和氘核混合束實(shí)驗(yàn)中,氘核嬗變產(chǎn)生的范圍小于4 cm的α粒子被大量質(zhì)子分解出的α粒子掩蓋了.[12]

1929年,考克饒夫被任命為圣約翰學(xué)院機(jī)械科學(xué)系的主管.又于1931年被任命為物理系主管,于1933年成為初級(jí)財(cái)務(wù)主管,主要負(fù)責(zé)那些被忽視的古建筑.為了修護(hù)蛀蟲(chóng)造成的建筑的損壞,必須拆除部分大學(xué)的警衛(wèi)室,考克饒夫負(fù)責(zé)監(jiān)督電子設(shè)備的重新接線. 1935年,盧瑟福任命他接替卡皮查擔(dān)任蒙德實(shí)驗(yàn)室(Mond Laboratory)的研究主任,后者返回蘇聯(lián).他監(jiān)督新的低溫設(shè)備的安裝,并指導(dǎo)低溫物理研究.他于1936年成為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員,并于1939年當(dāng)選為自然哲學(xué)教授.

3 二戰(zhàn)期間的工作

從1935年直到戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā),盧瑟福親自讓考克饒夫負(fù)責(zé)重建和改造卡文迪許實(shí)驗(yàn)室,工作包括建造回旋加速器.盡管考克饒夫少言寡語(yǔ),但他總是友善熱情,平易近人,做事情毫不拖拉,沒(méi)有任何怨言便接受了這項(xiàng)工作.當(dāng)考克饒夫參與戰(zhàn)爭(zhēng)期間雷達(dá)的開(kāi)發(fā)時(shí),他的這些品質(zhì)被證明是極其具有價(jià)值的.[13]在第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)時(shí),考克饒夫擔(dān)任供應(yīng)部科研副主任,負(fù)責(zé)雷達(dá)工作.1938年,亨利·蒂扎德爵士(Henry Tizard,1885—1959)向考克饒夫展示了海岸警戒雷達(dá),這是由皇家空軍建造的沿海預(yù)警雷達(dá)站,用以探測(cè)和跟蹤飛機(jī).1940年,考克饒夫成為科學(xué)研究和技術(shù)發(fā)展咨詢(xún)委員會(huì)的成員.1940年4月,他成為空戰(zhàn)科學(xué)研究委員會(huì)的成員,該委員會(huì)的成立是為了處理因《費(fèi)里茲-毗艾爾備忘錄》(Frisch-Peierls memorandum)而引起的問(wèn)題.計(jì)算得出原子彈在技術(shù)上是可行的.后該委員會(huì)被穆德委員會(huì)(MAUD Committee)代替,考克饒夫也是其成員.1940年6月.該委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)了英國(guó)原子彈的早期開(kāi)創(chuàng)性研究.在多個(gè)地方建造了用于探測(cè)潛艇和飛機(jī)的雷達(dá)站之后,他于1940年8月作為著名的蒂澤德任務(wù)成員前往美國(guó),進(jìn)行具有軍事意義的科學(xué)技術(shù)的交流.[14]

1940年8月,考克饒夫作為“蒂扎德”任務(wù)的一員前往美國(guó).盡管美國(guó)尚未參戰(zhàn),但由于英國(guó)開(kāi)發(fā)了許多新技術(shù),可是缺乏充分利用并發(fā)展這些技術(shù)的能力,因此英國(guó)政府派出科研團(tuán)隊(duì)決定與美國(guó)交流共享這些技術(shù).在訪問(wèn)美國(guó)期間,雙方團(tuán)隊(duì)交流的信息技術(shù)包含了戰(zhàn)爭(zhēng)期間取得的一些重大科學(xué)進(jìn)展,例如雷達(dá)技術(shù),特別是由伯明翰的奧利芬特團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的經(jīng)過(guò)改良的諧振腔式磁控管;近程引信;弗蘭克·惠特爾爵士(Frank Whittle,1907—1996)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和《費(fèi)里茲-毗艾爾備忘錄》,其中詳細(xì)描述了原子彈的可行性.這些技術(shù)十分重要,雙方相互運(yùn)送了許多其他物資,包括炮彈,瞄準(zhǔn)鏡和潛艇探測(cè)裝置.交流結(jié)束后,考克饒夫團(tuán)隊(duì)于1940年12月返回英國(guó).

回國(guó)后不久,考克饒夫被任命為漢普郡防空研究發(fā)展機(jī)構(gòu)的首席總監(jiān).同年,他成為該委員會(huì)的成員,該委員會(huì)旨在研究核裂變的可能應(yīng)用.經(jīng)過(guò)三年艱苦的雷達(dá)開(kāi)發(fā)工作,考克饒夫被任命為主任.他的主要研究方向是改進(jìn)雷達(dá).GL.Mk.III雷達(dá)是作為跟蹤和預(yù)報(bào)目標(biāo)而開(kāi)發(fā)的,但是到1942年,在美國(guó)出于相同目的而開(kāi)發(fā)的SCR-584雷達(dá)問(wèn)世了,考克饒夫建議根據(jù)租借協(xié)議自行購(gòu)買(mǎi),他購(gòu)買(mǎi)了SCR-584進(jìn)行測(cè)試,1943年10月在謝珀島(Isle of Sheppey)進(jìn)行了試驗(yàn),最終證明SCR-584性能更好.這使考克饒夫在補(bǔ)給部非常不受歡迎,盡管如此,他依舊購(gòu)買(mǎi)了美國(guó)的雷達(dá),因?yàn)樗赖聡?guó)人正計(jì)劃部署V-1導(dǎo)彈.

應(yīng)用近程引信技術(shù)后,英國(guó)人設(shè)想如果炮彈在靠近敵機(jī)時(shí)爆炸,那么一次性打擊幾乎與直接打擊同樣有效.這個(gè)技術(shù)遇到的第一個(gè)問(wèn)題是使雷達(dá)裝置微型化,其二是將炮彈堅(jiān)固到足以從炮管發(fā)射.第二個(gè)問(wèn)題已由德國(guó)人解決.“蒂扎德”任務(wù)團(tuán)隊(duì)向美國(guó)團(tuán)隊(duì)提供建議的同時(shí),1942年2月改進(jìn)工作在英國(guó)繼續(xù)進(jìn)行.考克饒夫在1943年11月訪問(wèn)美國(guó)時(shí),商討了訂購(gòu)事宜.于1944年1月16日訂購(gòu)了15萬(wàn)門(mén)QF 3.7英寸高射炮.這些高射炮及時(shí)投入戰(zhàn)場(chǎng),并于1944年8月與V-1導(dǎo)彈交火,擊落了97%的V-1導(dǎo)彈.出于此次貢獻(xiàn),考克饒夫于1944年6月獲得大英帝國(guó)司令勛章.

1943年8月,《魁北克協(xié)定》將英國(guó)納入曼哈頓工程,并成立了聯(lián)合政策委員會(huì)來(lái)指導(dǎo)曼哈頓工程.1944年5月20日雙方簽訂了最終協(xié)議.在協(xié)定的要求下,美國(guó)人將協(xié)助英國(guó)人在加拿大建造一座重水減速的核反應(yīng)堆,并將為腐蝕和輻射對(duì)材料的影響等問(wèn)題提供技術(shù)援助.在此期間,蒙特利爾的加拿大原子能研究實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人是一位管理能力很差的人,與加拿大科研人員的合作并不順利,這個(gè)問(wèn)題引起了美國(guó)的注意,被美國(guó)人視為安全隱患.1944年4月,在華盛頓舉行的聯(lián)合政策委員會(huì)會(huì)議通過(guò),在蒙特利爾實(shí)驗(yàn)室的非英國(guó)國(guó)籍的科學(xué)家離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室,而考克饒夫在1944年5月成為蒙特利爾實(shí)驗(yàn)室的新負(fù)責(zé)人.在這里,他不僅面臨技術(shù)和科學(xué)問(wèn)題,而且面臨著涉及權(quán)衡加拿大,英國(guó),美國(guó)和法國(guó)的利益問(wèn)題.[3]

1944年8月24日,在繼續(xù)建造全規(guī)模核火箭發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(Nuclear rocket engine experimental reactor,NRX)之前,英國(guó)人決定建造一個(gè)小型反應(yīng)堆,以測(cè)試蒙特利爾實(shí)驗(yàn)室有關(guān)晶格尺寸,護(hù)套材料和控制桿的計(jì)算是否準(zhǔn)確,此反應(yīng)堆被稱(chēng)為零能量重水試驗(yàn)反應(yīng)堆(Zero Energy Experimental Pile, ZEEP).加拿大政府選擇在渥太華西北約110英里(180公里)處,在渥太華河南岸的安大略恰克河上選址.在考克饒夫的監(jiān)督指導(dǎo)下,恰克河(Chalk River)實(shí)驗(yàn)室于1944年投入使用,蒙特利爾實(shí)驗(yàn)室于1946年7月關(guān)閉.[14]ZEEP于1945年9月5日成為美國(guó)境外第一座運(yùn)行的核反應(yīng)堆.更大的NRX于1947年7月21日問(wèn)世,是當(dāng)時(shí)世界上功能最強(qiáng)大的反應(yīng)堆. NRX最初設(shè)計(jì)于1944年7月,輸出功率為8 MW,經(jīng)過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)后將功率提高到10 MW.

圖4 艾倫·梅

1945年9月10日,考克饒夫被告知在Chalk River實(shí)驗(yàn)室的英國(guó)物理學(xué)家艾倫·梅(Alan May,1911—2003)是一名蘇聯(lián)間諜,這讓他十分震驚. 1947年8月,考克饒夫與其他科學(xué)家聯(lián)名簽署關(guān)于減少艾倫·梅刑期的請(qǐng)?jiān)笗?shū).

4 戰(zhàn)后工作

考克饒夫于1946年返回英國(guó),擔(dān)任哈威爾(Harwell)新原子能研究機(jī)構(gòu)的主任,一直任職至1959年.在此期間,他對(duì)從基礎(chǔ)設(shè)施研究到核電站的建設(shè)發(fā)展方面的工作進(jìn)行了指導(dǎo)和激勵(lì).他特別關(guān)注在哈威爾建造的粒子加速器的一系列情況,并主要負(fù)責(zé)建造7 GEV質(zhì)子同步加速器.

4.1 哈威爾原子能研究機(jī)構(gòu)

1945年4月,考克饒夫和奧利芬特在哈威爾鎮(zhèn)(Harwell)物色了一個(gè)地點(diǎn)來(lái)建立原子能研究機(jī)構(gòu).1945年11月9日,考克饒夫被前英國(guó)首相克萊門(mén)特·理查·艾德禮(Clement Richard Attlee, 1st Earl Attlee,1883—1967)任命為哈威爾原子能研究機(jī)構(gòu)的負(fù)責(zé)人.[13]正式公告于1946年1月29日發(fā)布,但該消息在公告宣布前兩個(gè)月以及加拿大政府被告知之前泄露,造成了外交事故.公告中說(shuō)明,考克饒夫不得在下一任負(fù)責(zé)人上任前離職，即不得于1946年9月30日前離職.在此期間,他招募了新實(shí)驗(yàn)室的工作人員,這個(gè)全新的工作團(tuán)隊(duì)是英國(guó)有史以來(lái)規(guī)模最大,最杰出的技術(shù)團(tuán)隊(duì)之一.他最重要的影響在于吸引高質(zhì)量的年輕人才和提供迅速開(kāi)發(fā)其潛力的環(huán)境.團(tuán)隊(duì)中一些人在原子能管理局或國(guó)有業(yè)企業(yè)中任職,但其中很大一部分在大學(xué)執(zhí)教.其中包括曼哈頓工程洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室的克勞斯·?？怂?Klaus Fuchs,1911—1988)成為理論物理系主任;考克饒夫在蒙特利爾實(shí)驗(yàn)室的副教授羅伯特·斯賓塞(Robert Spence,1905—1976)擔(dān)任化學(xué)系主任;希爾伯特·斯金納(Herbert Skinner,1900—1960)負(fù)責(zé)普通物理學(xué);奧托·弗里施(Otto Frisch,1904—1979)負(fù)責(zé)核物理學(xué);約翰·鄧沃斯(John Dunworth,1917—2017)負(fù)責(zé)反應(yīng)堆物理學(xué).?？怂购髞?lái)于1950年2月3日作為蘇聯(lián)間諜被捕.由蒙特利爾實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的低功率石墨實(shí)驗(yàn)性反應(yīng)堆(graphite low energy experimental pile,GLEEP)于1947年8月15日啟動(dòng),是西歐第一個(gè)運(yùn)行的核反應(yīng)堆.緊隨其后的是英國(guó)實(shí)驗(yàn)性反應(yīng)堆(British Experimental Pile Operation,BEPO),是哈威爾原子能研究機(jī)構(gòu)于1948年7月3日設(shè)計(jì)的6MW反應(yīng)堆[15].由于英國(guó)沒(méi)有重水,因此BEPO被設(shè)計(jì)建造為低功率石墨反應(yīng)堆.哈威爾原子能研究所參與了溫茨凱爾的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)以及那里的化學(xué)分離工廠.1946年8月通過(guò)的1946年《原子能法》中明確規(guī)定,將不再允許英國(guó)參與美國(guó)的原子能研究.這是由于1946年2月因間諜從事活動(dòng)的艾倫·梅被捕而規(guī)定的.考克饒夫代表英國(guó)政府與美國(guó)人進(jìn)行談判,并簽署了一項(xiàng)新的非正式的協(xié)議,該協(xié)議于1948年1月7日宣布,被稱(chēng)為“妥協(xié)”.在該協(xié)定下重新合作幾乎是不可能的.英國(guó)獨(dú)立核威懾力量的發(fā)展導(dǎo)致1958年對(duì)《原子能法》進(jìn)行了修訂,并根據(jù)1958年《美英共同防衛(wèi)協(xié)定》恢復(fù)了美英之間的核特殊關(guān)系.

圖5 BEPO

在考克饒夫的指導(dǎo)下,哈威爾原子能研究機(jī)構(gòu)在戰(zhàn)后幾年參加了前沿核聚變研究.喬治·佩吉特·湯姆森爵士(George Paget Thomson,1892—1975)于1946年在倫敦帝國(guó)理工學(xué)院開(kāi)始了核聚變研究.1951年,考克饒夫?qū)⑴＝蜓芯繄F(tuán)隊(duì)安排轉(zhuǎn)移到哈威爾鎮(zhèn).詹姆斯·塔克(James Tuck,1910—1980)在洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室的研究小組也在研究聚變,隨后考克饒夫與美國(guó)人達(dá)成了一項(xiàng)協(xié)議,他們將共同發(fā)布他們于1958年完成的研究結(jié)果.盡管考克饒夫長(zhǎng)期以來(lái)都對(duì)這個(gè)即將來(lái)臨的重大突破十分樂(lè)觀,但核聚變能量的應(yīng)用是一個(gè)遙不可及的目標(biāo).

圖6 溫茨凱爾反應(yīng)堆的煙囪

作為哈威爾原子能研究機(jī)構(gòu)的負(fù)責(zé)人,考克饒夫堅(jiān)稱(chēng)要在溫茨凱爾反應(yīng)堆的煙囪上安裝高性能過(guò)濾器,但這筆費(fèi)用很高.這是在考察田納西州橡樹(shù)嶺X-10石墨反應(yīng)堆附近發(fā)現(xiàn)鈾氧化物的報(bào)道后,做出的及時(shí)的反饋.反應(yīng)堆在使用過(guò)程中保持清潔且不受腐蝕,未安裝任何用于吸收顆粒物的過(guò)濾器,并且橡樹(shù)嶺的氧化鈾來(lái)自化工廠,并非是反應(yīng)堆,因此考克饒夫這次的多慮被稱(chēng)為“考克饒夫愚蠢的想法”(Cockcroft’s Folly).直到出現(xiàn)了1957年溫茨凱爾其中一個(gè)反應(yīng)堆失火并釋放了放射性核素這個(gè)重大事故后,考克饒夫的建議才被采納[2].

4.2 劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院

1955年4月,溫斯頓·丘吉爾(Winston Leonard Spencer Churchill,1874—1965)辭去首相職務(wù)并移交給羅伯特·安東尼·艾登(Robert Anthony Eden, 1897—1977)后,在錫拉丘茲度假.丘吉爾對(duì)美國(guó)和蘇聯(lián)擁有培養(yǎng)科學(xué)家顯著的優(yōu)勢(shì)而感嘆,并使他對(duì)類(lèi)似于麻省理工學(xué)院的科技教育十分感興趣.他希望看到在英國(guó)成立的類(lèi)似機(jī)構(gòu).丘吉爾請(qǐng)教私人秘書(shū)約翰·科爾維爾(John Colville,1915—1987)就如何最有效地實(shí)現(xiàn)這一目的咨詢(xún)合適的人,并允許他使用自己的名字建立院?；驒C(jī)構(gòu).

在科爾維爾的籌措和丘吉爾的支持下,1956年9月在帝國(guó)化工有限公司召開(kāi)了一次杰出實(shí)業(yè)家會(huì)議,以溫斯頓·丘吉爾爵士的名義審議一項(xiàng)1000萬(wàn)英鎊計(jì)劃的提案,以資助該計(jì)劃并提供以丘吉爾名字命名的獎(jiǎng)學(xué)金.但是十分可惜,該方案被認(rèn)為過(guò)于模糊,因此被否決.同時(shí),在美國(guó),卡爾·吉爾伯特(Carl Gilbert,1906—1983)在了解科爾維爾的提案后,考慮是否可以在美國(guó)籌集資金來(lái)幫助英國(guó)牛津或劍橋建立類(lèi)似于麻省理工類(lèi)型的院校,并以丘吉爾署名.

科爾維爾在與考克饒夫等許多科學(xué)家溝通后尋求了共識(shí),打算創(chuàng)辦了一所新的劍橋大學(xué)學(xué)院,其所培養(yǎng)出的本科生和研究生未來(lái)均從事科學(xué)事業(yè)或工程事業(yè).科爾維爾向丘吉爾匯報(bào)了上述方案,盡管丘吉爾更愿意在牛津大學(xué)建立一個(gè)以他名字命名的學(xué)院,但還是被科爾維爾說(shuō)服了.

1959年1月24日,劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院成立.兩天后,62歲的考克饒夫成為丘吉爾學(xué)院的第一任院長(zhǎng).這所學(xué)院的授課內(nèi)容包括自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué),但70%的學(xué)生會(huì)選擇學(xué)習(xí)與科技相關(guān)的科目.他對(duì)丘吉爾學(xué)院的愿景是希望這里成為科學(xué)教育新思想交流碰撞的中心,并通過(guò)與全世界科學(xué)家的接觸,為學(xué)院的科學(xué)研究增加新的維度.考克饒夫挑選了第一批行政與教研人員,并監(jiān)督了學(xué)院最初的建設(shè).第一批本科生于1961年入學(xué),但當(dāng)時(shí)該學(xué)院仍然處于建設(shè)之中.于1964年6月5日愛(ài)丁堡公爵菲利普親王(The Prince Philip, Duke of Edinburgh,1921—)正式宣布丘吉爾學(xué)院開(kāi)放.

圖7 劍橋丘吉爾學(xué)院

4.3 曼徹斯特理工大學(xué)

1961年,曼徹斯特理工大學(xué)邀請(qǐng)考克饒夫出任校長(zhǎng)時(shí),他表示極大的榮幸和真誠(chéng)的喜悅.作為校長(zhǎng),他始終對(duì)大學(xué)事務(wù)保持濃厚興趣,他每年多次回到學(xué)校與學(xué)生和教職員工交談,并就當(dāng)前的問(wèn)題提供實(shí)用的建議.

曼徹斯特理工大學(xué)董事會(huì)在1967年9月26日的會(huì)議上,表示了對(duì)約翰·考克饒夫爵士逝世的深切遺憾,并向考克饒夫夫人及其家人致以誠(chéng)摯的慰問(wèn).在《會(huì)議紀(jì)要》中記錄道:“作為校長(zhǎng),他得到了廣泛的尊重,擁有至高無(wú)上的權(quán)威和溫暖的個(gè)人魅力.他對(duì)學(xué)校事務(wù)的詳細(xì)了解不僅靠定期的匯報(bào)來(lái)維持,而且還通過(guò)對(duì)掌握的會(huì)議記錄和文件的系統(tǒng)和認(rèn)真地閱讀得以維持.

4.4 澳大利亞國(guó)立大學(xué)

在澳大利亞的大學(xué)中,只有澳大利亞國(guó)立大學(xué)聘請(qǐng)杰出的訪問(wèn)學(xué)者作為校長(zhǎng),并曾對(duì)建立丘吉爾學(xué)院表現(xiàn)出濃厚的興趣.考克饒夫于1961年出任校長(zhǎng).他每年與考克饒夫夫人一起在這所大學(xué)度過(guò)幾個(gè)星期.考克饒夫在他作為澳大利亞國(guó)立大學(xué)校長(zhǎng)的告別演講中,強(qiáng)調(diào)他深信國(guó)際間合作是科學(xué)的命脈.1952年,學(xué)校建立了一座以他名字命名的物理系主樓.

5 榮譽(yù)

除了與沃爾頓一起獲得休斯獎(jiǎng)?wù)?Hughes Medal)和1951年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)外,考克饒夫多年來(lái)還獲得了無(wú)數(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)與榮譽(yù).1948年12月,他被授予下級(jí)勛位爵士(Knight Bachelor).在當(dāng)時(shí),科學(xué)家很少被授予騎士勛章的情況下,考克饒夫于1953年5月,被授予巴斯勛位(Knight Commander of the Order of the Bath);于1956年12月成為功勛勛位(Knight Commander of the Order of the Merit);他還于1954年獲得皇家獎(jiǎng)?wù)?Royal Medal);1955年獲得法拉第獎(jiǎng)?wù)?Faraday Medal);1947年獲得美國(guó)自由勛章(Medal of Freedom)1952年法國(guó)政府授予其法國(guó)榮譽(yù)軍團(tuán)勛章(Chevalier dela Légion d’honneur);于1958年被西班牙政府授予阿方索十世大十字勛章,以及1961年獲得原子能和平獎(jiǎng)(Atoms for Peace Award),以表彰他在促進(jìn)原子能和平利用方面的杰出工作.

1927年,他成為英國(guó)電氣工程師學(xué)會(huì)準(zhǔn)會(huì)員,1941年成為正式會(huì)員.于1936年被選為倫敦皇家學(xué)會(huì)院士.1946年,他被選為曼徹斯特理工學(xué)院的名譽(yù)教授,1961年被選推舉為校長(zhǎng);1964年,成為塔塔基礎(chǔ)研究所榮譽(yù)研究員.

1933年,考克饒夫成為英國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)員,于1954年至1956年期間擔(dān)任英國(guó)物理學(xué)會(huì)(Institute of physics)會(huì)長(zhǎng)以及英國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)(British Association for the Advancement of Science)主席,在1962年成為英國(guó)物理學(xué)會(huì)名譽(yù)研究員.1961年至1965年,他擔(dān)任澳大利亞國(guó)立大學(xué)的名譽(yù)校長(zhǎng),且每年都要參加一次學(xué)位授予儀式.他在1944年發(fā)表了紀(jì)念盧瑟福的演講.他是歐洲核子研究組織(European Organization for Nuclear Research)的英國(guó)代表以及科學(xué)和工業(yè)研究部核物理小組委員會(huì)主席.在1967年9月18日去世之前,當(dāng)選為帕格沃什科學(xué)與世界事務(wù)會(huì)議(Pugwash Conferences on Science and World Affairs)的主席.

1946年,他成為劍橋大學(xué)圣約翰學(xué)院的榮譽(yù)會(huì)員.他為榮譽(yù)成員的其他英國(guó)機(jī)構(gòu)或協(xié)會(huì)還有英國(guó)土木工程師學(xué)會(huì),輪機(jī)工程學(xué)會(huì),英國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì),金屬學(xué)會(huì),英國(guó)皇家建筑師學(xué)會(huì).1962年,他被選為英國(guó)皇家藝術(shù)協(xié)會(huì)會(huì)員.此外,多所英國(guó)海外研究所授予考克饒夫外籍會(huì)員.其中包括美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院,澳大利亞科學(xué)院,丹麥皇家學(xué)院,新西蘭皇家學(xué)會(huì)和瑞典皇家學(xué)會(huì).

他被多所大學(xué)授予博士學(xué)位:多倫多大學(xué)(1945);牛津大學(xué)(1949);倫敦大學(xué)(1950);都柏林大學(xué),格拉斯哥大學(xué)和三一學(xué)院(1951年);澳大利亞國(guó)立大學(xué),墨爾本大學(xué)和悉尼大學(xué)(1952);劍橋大學(xué),曼徹斯特大學(xué)(1953);伯明翰大學(xué)(1954);科英布拉大學(xué)和圣安德魯斯大學(xué)(1955);利茲大學(xué)(1956);代爾夫特理工大學(xué)和萊斯特大學(xué)(1959);達(dá)爾豪斯大學(xué)和謝菲爾德大學(xué)(1960年);天普大學(xué)(1961);薩斯喀徹溫大學(xué)和西澳大學(xué)(1962);羅德斯大學(xué)(1964).

圖8 1961年1月,考克饒夫榮獲原子能和平獎(jiǎng)

1967年9月18日,考克饒夫于劍橋丘吉爾學(xué)院的家中因心臟病去世.他被安葬在劍橋阿森松教區(qū)墓地.1967年10月17日,人們?cè)谕姑羲固卮蠼烫脼樗e行了追悼會(huì).

為紀(jì)念考克饒夫英國(guó)的許多建筑物均以他的名字命名:位于劍橋大學(xué)博物館新址的考克饒夫大樓,這棟樓里有多功能廳和實(shí)驗(yàn)室;柴郡達(dá)斯伯里實(shí)驗(yàn)室的考克饒夫研究所;布萊頓大學(xué)的考克饒夫大樓;索爾福德大學(xué)的考克饒夫大樓以及澳大利亞國(guó)立大學(xué)物理科學(xué)與工程研究學(xué)院最古老的建筑,也是以他名字命名——考克饒夫大樓.

考克饒夫的論文集收藏在劍橋的丘吉爾檔案中心,并向公眾開(kāi)放.其中包括他的實(shí)驗(yàn)記錄,相關(guān)照片,學(xué)位論文和書(shū)信.