探秘中子世界 创新核能科技

光山新闻网 采集侠 2023-06-15 06:36:07
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探秘中子世界 创新核能科技

 

  “核电宝”是“凤麟核”创新团队的核心项目之一。这是一种具有固有安全性、采用特种液体金属作为冷却工质的紧凑型先进核能系统,具有超安全、超小型和超长效的技术特点,设计寿命三十年到六十年。图为十兆瓦级车载“核电宝”工程集成模拟试验样机。
  受访者供图

 

  白云悠悠、浪花朵朵、海风阵阵、翠岭绵绵,这里是滨海名城中国青岛。6月上旬,本报记者来到该市崂山石门山麓的李村河畔,探访位于该地的“凤麟核中子科学国际研究院”。

  中子照相机(全名为“紧凑型高分辨率中子照相机”)是该研究院的科研成果转化项目,是中科院院士吴宜灿“凤麟核”科研团队聚焦中子科技创新、推动科技成果转化的一大硕果。

  近年来,“凤麟核”科研团队以核能科技创新为基础,把科研院所、高等院校、高科技企业、金融资本等资源深度融合,努力探索科技创新与成果高效转化的路径并取得显著成效。

  

  “中子检测具有独特优势”

  中子是构成原子乃至整个物质世界的基本粒子,被称为核系统的“灵魂”。中子不带电,具有抗干扰能力强、穿透能力强、元素检测灵敏等优势,因此可以应用于肿瘤精准治疗、高精度无损检测、油气与矿藏勘探等领域。

  2022年1月,青岛市科技局对外公布了一则喜讯:紧凑型高分辨率中子照相机在该市通过专家组评审正式对外发布。中国科学技术大学、浙江大学、山东大学、中国科学院合肥物质科学研究院等多所高校和科研机构的专家一致认为,这项成果成像质量高,其整体技术和指标均位居国际领先水平。

  “凤麟核中子科学国际研究院”执行院长王芳博士曾在中科院核能安全技术研究所工作多年,她告诉本报记者,中子照相是利用中子束穿过物体时在强度上的衰减变化,对被测物体进行透视成像,从而反映物体内部结构与材料的空间分布、密度等综合信息。“这项技术可以弥补传统X射线等无损检测技术的不足,实现物体深度部位的检测,并能准确区分不同元素成分,尤其是在金属包裹轻元素等无损检测场合,中子检测具有独特优势。”王芳说。

  面前的王芳戴着一副窄框眼镜,气质温婉而坚定,说到研究中取得的成果时,她自豪之情溢于言表。如今,更多“青春力量”绽放于科创征途,像王芳这样优秀的青年科研工作者,正在奋力攀登新的科研高峰。

  “中子照相机实现了高品质中子源的小型化与高保真中子成像,可以应用于航空航天设备检测、动力电池检测、钢混结构缺陷检测等。”王芳说,从更具体的应用场景来看,从飞机发动机涡轮叶片残芯,到锂电池析锂和电解液的渗透不均匀……中子照相机都可以使用一双“慧眼”,看出其中痛点,找到症结所在。

  “青岛那年的冬天特别冷,当时的研究院很多地方还是毛坯,我们自己做设计、搞装修,开始了我们的研发历程,终于实现了中子照相智能化。”项目骨干王志刚博士这样回忆说。2020年下半年,他与团队同仁来到青岛,开始了艰苦的科研创业。这群平均年龄只有30岁出头的年轻科研人员,在尚未来得及安门窗的实验室做起研发,甚至还客串装修队员角色。

  “做有用的科研”

  在山东大学齐鲁医院青岛院区,“凤麟核”团队研发的自主知识产权中子精准肿瘤治疗临床装置(简称“中子刀”)正在进行组装,预计最快将于年内投入临床试验。