科技决定山西未来发展,创新引领三晋转型升级。作为科技创新体系的重要组成部分,重点实验室已成为孕育重大原始创新、助力高质量发展的重要科技力量。近年来,按照省委省政府战略部署,山西围绕传统产业转型升级和战略性新兴产业集群发展,不断加大扶持力度和建设水平,涌现出一批引领前沿、学科交叉、综合集成、国内外有影响的重点实验室,为我省2030年基本实现转型、2035年基本实现现代化目标发挥了有力的支撑作用。
为深入实施科教兴省、人才强省、创新驱动发展战略,展现山西发展的新领域、新动能、新优势,本报与省科技厅联合推出“山西省重点实验室巡礼”系列报道。“山西省重点实验室巡礼”将视角对准全省百余家重点实验室,用生动的笔墨、精彩的镜头,多角度、近距离记录实验室建设发展成效,多形式、立体化讲述富有成效的创新案例和鲜为人知的创新故事,多渠道、宽领域展示我省重点实验室近年来取得的丰硕成果。系列报道将努力把对科技创新的礼赞,以有高度、有深度、有温度的方式呈现出来,为奋力推进中国式现代化山西实践作出新的更大贡献。
提起辐射,想必大家都不陌生。在日常生活中,我们经常会接触到各种辐射,例如,手机发射的电磁辐射,医用X射线、核辐射等电离辐射。其中,电离辐射对有一定的危害,会造成细胞变异、免疫系统产生异常等影响。因此,辐射安全和防护是非常重要的。我国从核工业发展之始,就十分重视核安全,明确制定了以“安全第一、质量第一”为根本方针,不断提高我国核安全与放射性污染防治水平,确保核安全、环境安全和公众健康,推动核能与核技术利用事业安全、健康、可持续发展。
应运而生的辐射安全与防护山西省重点实验室(以下简称“实验室”)于2022年经山西省科技厅批准建设。实验室适应我国从核大国向核强国发展需求,针对核工业发展中遇到的辐射安全与防护问题,建立先进辐射安全与防护重点实验室,集中优势并不断提高自主创新能力,立足长远进一步加强辐射安全与防护技术体系的建设,开展创新性和重大关键技术的应用研究,缩小与先进国家之间的技术差距,进而达到国际一流的发展目标。
实验室依托中国辐射防护研究院(以下简称“中辐院”)成立。“与党同心、与国同频始终是中辐院人最鲜明的精神气质。”实验室工作人员告诉记者,61年来,中辐院作为我国唯一专门从事辐射防护研究与应用的科研机构,多次承担国家急难险重任务,充分发挥辐射防护与安全领域“国家队”作用,勇担保驾护航时代重任。“自2022年获准建设以来,实验室承担国家部委、国家自然科学基金委、山西省、中核集团等资助的科研项目共38项,经费合计5584万元。获得国家级与省部级科技进步奖共8项,发表学术论文153篇,其中7篇发表于SCI,4篇发表于EI,39篇发表于核心期刊39篇,会议论文70篇。编写专著4部,获授权专利72项,起草标准6项。”实验室工作人员介绍到。
为了适应时代的发展和社会的需求,实验室面向辐射防护领域(包括辐射剂量学、辐射监测及测试校准技术、现场防护技术等),重点开展辐射剂量学及计量基础研究,开发基于人工智能的辐射监测系统,研制新型柔性屏蔽材料,设计功能结构一体化防护装备等先进装备,提升核工业各类现场防护技术手段,建立现场辐射防护最优化支持技术能力,为职业放射性工作人员和公众的辐射安全保驾护航。
在放射医学领域,实验室开展了辐射生物效应与损伤救治、新型核素的医学诊疗应用等。研究重点关注人员防护及损伤救治技术,核工业重要核素的剂量—效应评价技术,新型放射性核素标记药物在疾病中的诊疗应用。
在环境保护领域,实验室开展了包括污染物在环境介质中的迁移和扩散规律、核与辐射环境影响评价等研究;开展了放射性废物治理技术研究、废物处置技术研究及评价、退役及去污和环境整治、辐射防护设计用退役源项最佳估算方法研究、设施退役辐射防护优化设计关键影响因素研究、退役辐射防护设计数字化技术应用研究。
核技术应用等过程都可能伴随电离辐射。除工程防护措施外,个体辐射防护装备是降低电离辐射对人员危害的重要措施。然而,目前我国放射性场所使用的高性能个体防护装备大多为3M、霍尼韦尔、杜邦等国外品牌,价格昂贵、进口受限。
为打破国外垄断,实现高性能、安全可靠辐射防护装备国产化,实验室从基础科研和现场需求入手,开展新材料工艺自主研发和先进检测方法研究,建立了贯穿“设计-材料-检验-标准-生产”全流程的科研和应用链条,形成了一系列有生命力的成果和产品。
“‘十三五’期间,实验室研制了具有高效过滤、反馈调节功能的动力送风式放射性污染防护服,整体达到国际先进水平,其中热舒适性调节技术达到国际领先,该产品成功打破国外垄断。”实验室工作人员告诉记者,近年来,基于对高阻隔复合材料、铅/钨橡胶等防护材料的长期研究,实验室采用无毒环保钨橡胶作为屏蔽材料,研制了贴身超柔软钨防护服、氯丁钨橡胶手套等装备。“钨橡胶防护服相比传统铅防护服,相同铅当量下更轻薄、穿戴更舒适。”他解释到,钨橡胶手套同样比传统铅橡胶手套有更好的贴合度和柔韧性,穿戴舒适、力学性能优异,受到用户一致好评,已成功替代霍尼韦尔等国外产品并批量供货。
在技术研发、产品创新的同时,实验室积极建设测试评价能力,建立了核工业内唯一的放射性污染防护服和气面罩综合性能测试平台,可进行呼吸器泄漏率、过滤效率、气衣防护因子、热舒适性检测;并自主投入经费逐步建立和完善外照射防护服性能评价、手套箱手套性能分析检测等系统。
在此基础上,积极策划和主持编制了多项装备标准,形成了我国首个气衣国家标准《放射性气溶胶的通风防护衣要求与测试方法》,行业标准《核燃料后处理厂个体辐射防护用品的一般要求》,中核集团企业标准《劳动防护用品配备指南》。
“目前,实验室研发的系列化个体防护装备已在数十台核电机组等多个领域实现批量配备,促进了防护装备向兼顾防护效果、人员舒适性和现场安全性的融合发展。”实验室科研人员表示,国产化装备的研发大大降低了对进口产品的依赖和高额运营成本,最高可节省近50%的采购成本,有力支持了我国核工业高质量自主化发展。2022年产生直接经济效益1563万元,预计到2025年达到5000万元量级的产值。
盖有非常之功,必待非常之人。实验室大力实施“人才优先”战略,不断深化人才体系建设,全面发挥体制机制改革在人才发展重点领域和关键环节的“指挥棒”作用,为科技人才发展注入了强大动能。
实验室现有固定人员72人,硕士及以上学历的人数超过90%。人员专业配置覆盖辐射防护与环境保护、核工程与核技术、放射生态学、放射毒理学、放射化学、放射医学、影像医学与核医学、应用化学、软件工程等多学科专业,还包括质量、财务等专业实验室管理人员以及多名在读研究生。实验室通过自主培养与人才引进相结合的方式,建立了一支专业覆盖全面、层次结构合理的科研队伍。
为充分发挥在辐射安全与防护技术研究领域的带动和服务作用,实验室以“开放、合作、竞争、共赢”的理念,不断加强国际、国内学术合作与交流活动。作为亚洲辐射剂量学组(ARADOS)发起单位,实验室已主办了第2和第5届ARADOS国际会议。作为IAEA(国际原子能机构)和WHO(世界卫生组织)的次级标准剂量学实验室协作组(SSDL)成员以及亚太地区辐射防护最优化网络(ARAN)秘书处单位,实验室积极组织和参与IAEA主办的职业照射辐射防护、辐射防护最优化等国际大会。
同时,实验室还设立了开放基金,支持与本实验室目前主要研究方向相关的基础和应用研究,目前已与北京理工大学、华北电力大学等单位开展合作。积极推介国际服务专家参与到国际组织中,深度促进技术交流和合作,目前1人借调至国际经合组织核能署OECD/NEA,2人借调到IAEA。
踏上新征程,启航向未来。进入新发展阶段,实验室将以习新时代中国特色社会主义思想为指导,大力弘扬“两弹一星”精神和“四个一切”核工业精神,积极践行“强核报国、创新奉献”的新时代核工业精神,牢记“核能卫士、安防先锋”使命担当,竭尽所能用好人才,尽其所能服务人才,以良好的人才生态打造辐射防护科技人才高地,让更多千里马竞相奔腾于伟大时代。