助力嫦娥探月 打破國外壟斷 蘭州大學(xué)這個學(xué)院以“四個面向”引領(lǐng) 做大科研“蛋糕”
雖已歲末寒冬,,但蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院老師們?nèi)匀幻β抵I備蘭州大學(xué)硼中子俘獲治癌裝置(AB-BNCT)研制重大項目攻堅推進(jìn)會有關(guān)工作,。
2020年,,核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院成功中標(biāo)硼中子俘獲治癌裝置(AB-BNCT)研制重大項目,,技術(shù)開發(fā)項目單項合同金額實現(xiàn)蘭州大學(xué)新突破,?!斑@是我們落實習(xí)近平總書記‘四個面向’特別是‘面向人民生命健康’的具體體現(xiàn),?!痹洪L吳王鎖教授說,。
研究成果成功應(yīng)用于探月工程嫦娥五號任務(wù),、研制成功“高產(chǎn)額緊湊型D-D中子發(fā)生器”打破國外技術(shù)封鎖和產(chǎn)品壟斷、獲批國家重點研發(fā)計劃項目,、科研經(jīng)費累計入賬超1億元實現(xiàn)“倍增+”……2020年核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院堅持“四個面向”,,為科技創(chuàng)新提供源源不斷的力量,科技創(chuàng)新和服務(wù)國家重大需求的能力不斷增強,。
小中子的“大文章”
2020年9月9日,,由蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院姚澤恩教授團隊承擔(dān)關(guān)鍵部件的“高產(chǎn)額緊湊型D-D中子發(fā)生器”,,在國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項綜合驗收評審會上順利通過驗收。
驗收評審會上,,這個長度不到1米,、直徑小于0.25米的裝置得到了驗收組專家“國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)”的一致評價,。它具有產(chǎn)額高,、穩(wěn)定性好、小型化,、可移動,、安全性能好等特點。中子應(yīng)用技術(shù)教育部工程研究中心韋崢副教授介紹,,成功研制的緊湊型中子發(fā)生器一方面作為標(biāo)準(zhǔn)源可以代替锎-252中子源實現(xiàn)中子計量學(xué)刻度等工作,;另一方面以緊湊型中子發(fā)生器為核心研發(fā)核燃料富集度在線檢測系統(tǒng)、移動式中子照相系統(tǒng),、中子活化分析系統(tǒng)等設(shè)備,。
小型化、安全可靠,、可控技術(shù)是中子發(fā)生器技術(shù)的另一個重要發(fā)展方向,。目前國際上已有成熟的緊湊型中子發(fā)生器技術(shù)和產(chǎn)品,但美國等國家明確對中國限購或不將最先進(jìn)的中子發(fā)生器出售,。國內(nèi)中子管的中子產(chǎn)額偏低,,只有幾百小時的使用壽命等緣故,許多中子應(yīng)用系統(tǒng)中仍然大量使用安全性能差的同位素中子源,,“目前同位素中子源,,特別是锎-252中子源貨源緊缺,價格飛漲,,嚴(yán)重地制約了中子技術(shù)應(yīng)用,。”韋崢說,。
除了緊湊型中子源發(fā)生器的成功研制外,,核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院聚焦小“中子”還取得了一系列新進(jìn)展:“6.0×10E12n/s 強流中子發(fā)生器及快中子測量系統(tǒng)研制”項目通過驗收,為我國單能強流中子束應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),;建成DB-DTL直線加速管高功率實驗平臺,成功引出2.5MeV質(zhì)子束,,為醫(yī)用中子束產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ),。
促轉(zhuǎn)化的“大鏈條”
2020年5月,蘭州大學(xué)成立了稀有同位素前沿科學(xué)中心,,中心面向核科學(xué)前沿,,瞄準(zhǔn)稀有同位素高效安全利用領(lǐng)域重大科學(xué)問題,,開展基礎(chǔ)性、前瞻性,、多學(xué)科交叉融合的創(chuàng)新研究,。前沿科學(xué)中心的定位與核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院青年教授劉作業(yè)在基礎(chǔ)科研方面的工作很是契合。
劉作業(yè)2015年留校工作后便主要從事基于飛秒激光的超快動力學(xué)測量,,致力于實現(xiàn)原子物理,、原子核物理和激光技術(shù)的交叉融合。劉作業(yè)介紹,,該團隊首次在實驗上提取了量子系統(tǒng)的相位,,解決了長期以來的微觀粒子動力學(xué)的完全重建問題,并在大分子相位萃取與重建,,粒子集體響應(yīng)和場強過渡區(qū)域動力學(xué)解析等三方面進(jìn)行了延展,。
“在開展前沿基礎(chǔ)研究的同時,我們也一直在嘗試把基礎(chǔ)研究中的相關(guān)技術(shù)和成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化,,來解決核探測中的實際問題,。”劉作業(yè)說,,傳統(tǒng)的核檢測手段主要依靠α,、β和γ等放射性射線的測量,其在長壽命核素的分析檢測上存在天然劣勢,,“長壽命核素衰變比較慢,,能夠產(chǎn)生的放射性比較低,往往難以被觀測到,,而且傳統(tǒng)手段難以實現(xiàn)快速測量,。”
面對技術(shù)瓶頸,,劉作業(yè)團隊另辟蹊徑將超快激光與核技術(shù)相結(jié)合,,實現(xiàn)了對特定場所氣體中關(guān)鍵痕量核素的快速檢測分析、對退役核材料中多種痕量放射性核素的快速甄別和活度濃度的測量,、對表面和界面污染的放射性核素檢測,。
在激光核物理實驗室,劉作業(yè)團隊的老師和同學(xué)們經(jīng)常會忙碌著調(diào)試團隊自主研發(fā)的核探測設(shè)備原理樣機,。作為原有設(shè)備的升級,,樣機不僅實現(xiàn)了小型化,同時探測性能也得到了很大改進(jìn),。在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,,2020年劉作業(yè)作為第二負(fù)責(zé)人,還參與了國家自然科學(xué)基金重大科研儀器研制項目,,和北京大學(xué),、中科院近代物理研究所等單位一起開展國內(nèi)首臺精密激光核譜的研制,。
年輕人的“大擔(dān)當(dāng)”
得益于學(xué)校“青年研究員”政策的吸引和校內(nèi)合作者于福升教授的感染,,李培榮于2018年加入核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,,成為蘭州大學(xué)聘任的第一個青年研究員。來校工作后,,他繼續(xù)深度參與著位于北京正負(fù)電子對撞機上的北京譜儀BESIII實驗項目,。從2011年碩士研究生階段開始,這一項目他前后已經(jīng)參與了十年,。
無論是承擔(dān)國家重大研發(fā)計劃和課題,,還是產(chǎn)出高水平成果,亦或是做足小“中子”的大文章,,讓學(xué)院黨委書記楊毅欣慰的是,,2020年學(xué)院的各項亮點工作中都能看到年輕人的身影?!?0歲以下的青年教授,、副教授以上職稱占全院的42.8%,80后,、甚至90后的年輕人都在成長起來,,成為我們的重要力量?!?/p>
2020年12月17日,,嫦娥五號返回器攜帶著月球樣品著陸地球,標(biāo)志著我國首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿完成,。蘭州大學(xué)陳熙萌教授,、邵劍雄教授團隊在承擔(dān)嫦娥三號、嫦娥四號相關(guān)任務(wù)之后,,又承擔(dān)了更具挑戰(zhàn)性的嫦娥五號科研和工程任務(wù),。
在《核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院“十四五”事業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中,學(xué)院提出了在師資隊伍和科學(xué)研究等方面實現(xiàn)“倍增+”,、集群高端學(xué)術(shù)人才,、夯實后備人才基礎(chǔ)等目標(biāo),“十四五是我們的一個‘集聚期’,,我們要深化有組織的科研,,全面推進(jìn)科技創(chuàng)新高質(zhì)量發(fā)展?!眳峭蹑i說,。
蘭州日報社全媒體記者 耿睿
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