1945年8月，日本政府正式宣布投降，抗日战争取得了最后胜利。邓稼 先也从西南联大物理系毕业了，他在昆明培文中学和文正中学教了一年数 学，以等候机会返回北平。
1945年12月1日，昆明爆发了震惊大后方的“一二·一”惨案。邓稼 先积极参加了这个运动，并经过好友杨德新介绍加入了共产党的外围组织“民 青”。
三、美国普渡大学物理系
1946年夏，邓稼先受聘任北京大学物理系助教，回到阔别六年的北平。 他用自己一个月的全部工资给父亲买了两坛茅台酒和两条上等香烟，他一回 到家就紧紧地拥抱着母亲，好象瞬间返还到童年时代，这种返还显示着心灵 的纯洁。邓稼先赞赏别人爱用“pure”（纯洁），这是他特别欣赏和终生追 求的道德境界，所以吴鸣锵就把他称为“pure”。
回家后第二天，邓稼先便骑着自行车找老同学们去了。他寻访旧地和寻 访故友，都有一种久别后的关切之情涌动于心。一次他从北京图书馆回来， 带着深感安慰的感情对弟弟槜先说：“图书馆还是那么窗明几净，鸦雀无声， 自来水龙头和以前一样还可以喝水，真舒服呀！”
抗日战争胜利后，内战又开始了。在全国范围内，学生们开展了大规模 的“反饥饿、反内战”的斗争。邓稼先始终积极参加这些运动，并在北京大 学讲助会里勤恳忠诚地工作着，他在政治上进一步成熟了。
这个时期，他读了毛主席的 《新民主义论》等许多著作，从中受到深刻 的启发和教育，他坚信中国共产党领导的人民解放事业定会成功，一个崭新 的中国必将诞生。如何给新中国做奉献呢？他觉得应该充分利用自己的物理 学根底。
1947年，邓稼先顺利通过了赴美研究生考试。
这年秋天的一个晚上，邓稼先无意中碰到了北大物理系二年级的于敏， 两人并不相识，却聊得很投机，无所不谈，一直聊到深夜。他们没有想到， 20年后，他们俩合作提出了“邓—于方案”，为中国氢弹的研制成功在理论 设计上作出了杰出贡献。
1948年秋，邓稼先受杨武之教授之托，与杨振宁的弟弟杨振平结伴乘 船，飘洋过海到美国去。临行前，一位对他思想帮助很大的袁永厚同志要他 留在北平迎接解放，但是他明确地回答说：“将来祖国建设需要人才，我学 成一定回来。”
1948年10月，邓稼先进入美国印第安那州的普渡大学研究生院，读物 理系。学校位于芝加哥南边约100英里的小城拉菲亚得，这里是一片草原， 树木少得可怜，邓稼先被单调的一切包裹住了，他对于此风光大失所望。
但是，邓稼先后来却暗暗庆幸这个荒漠般的环境，因为这里是下苦功攻 坚的读书胜地。
邓稼先的导师荷兰人德尔哈尔是搞核物理研究的，邓稼先的博士论文题 目是《氘核的光致蜕变》，在当时是一个很时髦的题目，属于理论核物理范 围。
邓稼先到美国后的第一个强烈感觉是美国的科学技术水平与当时中国的 科技水平之间有着难以想象的差距，这个事实再一次刺伤了他的民族自尊 心，他下死功夫读书，增添了玩命似的勤奋。
邓稼先曾和我国著名的低温物理学家洪朝生共租一间房子，那时他生活 很拮据，只能吃几片面包，一点香肠这样最简单的伙食。他必须计划着吃， 什么时候有饭有菜，什么时候只有面包就行了，偶尔还要空上一顿。
邓稼先星期日有空时就去1945年就到普渡大学的王守武家里玩玩。他每 到王家必先抱着王守武的女儿闹着玩，逗得她笑个不停。
邓稼先在普渡大学经常给早去的学生讲国内情况，他是共产党的外围组 织——留美中国科学工作者协会普渡大学分会的干事之一。他们经常在一起 开会，有一次开会的议题是：
社会与科学
旧社会妨碍科学
新社会有科学的根据
a阶级问题 经济形势b
c文教政策 新政府组织d
邓稼先为科协的活动付出了自己的宝贵时间和精力，因此后来他被选为 留美科协总会的五人驻会干事之一。
邓稼先刚到普渡时是一名自费生，过了一段时间，他各门功课的考试都 已达到了85分以上，获得了奖学金，在吃饭问题上不用发愁了。
邓稼先在很多课程上吃西南联大的老本，把挤出来的时间用到钻研物理 学发展前沿的新成果方面，这种在关键时从大处着墨的眼光和气魄，是他能 在许多方面取得重大成绩的一种最重要的品格。
氘是氢的一种非常重要的同位素。1932年美国哥伦比亚大学的化学家哈 罗德·C·尤里等三人发现了氘。
氘比氢多一个中子，重量比氢的重量的二倍略少千分之几。所以要把氘 核打开分成一个中子和质子，就必须从外面加进能量去。德尔哈尔给邓稼先 选定的题目“氘核的光致蜕变”，在贝林凡特教授指导下完成。这项研究是 利用加速器放出的伽马射线，亦即电磁波或光波来轰击氘核，使之分裂成一 个质子和一个中子，就可以很方便地研究质子和中子间的相互作用及各种关 系，固为氘核只有一个质子和一个中子，没有其他复杂因素的干扰，因此它 是标准的研究对象。
1950年8月20日。邓稼先获得了博士学位。
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