中國輻射防護(hù)研究院成功實(shí)現(xiàn)高性能輻射防護(hù)裝備系列化國產(chǎn)化

????????警用裝備網(wǎng)訊：?核工業(yè)是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，是大國重器，對國家安全和發(fā)展具有重要意義。隨著我國完整核科技工業(yè)體系的建成，對核從業(yè)人員的防護(hù)裝備和保護(hù)措施也在不斷優(yōu)化升級。輻射防護(hù)裝備是保障放射性污染作業(yè)場所工作人員職業(yè)健康和安全的必要手段。近日，位于太原的中國輻射防護(hù)研究院（以下簡稱“中輻院”）自主研發(fā)的高性能輻射防護(hù)裝備實(shí)現(xiàn)了系列化國產(chǎn)化，這是中輻院立足解決高性能輻射防護(hù)裝備技術(shù)難題，打破國外先進(jìn)裝備技術(shù)壟斷邁出的關(guān)鍵一步。

　　“中國核工業(yè)60多年的發(fā)展歷程，最重要的一條經(jīng)驗(yàn)就是始終堅(jiān)持走自力更生、艱苦奮斗、勇于攀登的自主創(chuàng)新道路。作為我國唯一專門從事輻射防護(hù)研究與應(yīng)用的科研機(jī)構(gòu)，中輻院將堅(jiān)決貫徹‘四個(gè)面向’的戰(zhàn)略部署，繼續(xù)積極踐行‘強(qiáng)核報(bào)國、創(chuàng)新奉獻(xiàn)’的新時(shí)代核工業(yè)精神，在建設(shè)與中國核強(qiáng)國相適應(yīng)的一流輻射防護(hù)技術(shù)研究和開發(fā)基地中，解決更多防護(hù)技術(shù)問題，取得更多科技創(chuàng)新成果?！痹狐h委書記劉群說。

　　加強(qiáng)基礎(chǔ)研究：不光要打破國外技術(shù)壁壘，還要讓產(chǎn)品適合中國人

　　在中輻院保健物理研究所防護(hù)技術(shù)研究室，記者見到了一眾青年研究人員以及他們研發(fā)的防護(hù)裝備。

　　“能夠成功實(shí)現(xiàn)高性能輻射防護(hù)裝備的系列化國產(chǎn)化，我們突破的不是一兩個(gè)點(diǎn)，而是從整體上實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)性的自主創(chuàng)新。”中輻院保健物理研究所防護(hù)技術(shù)研究室主任韓毅說。在整個(gè)項(xiàng)目中，團(tuán)隊(duì)建立了“材料研發(fā)—產(chǎn)品設(shè)計(jì)—中試及量產(chǎn)—檢測評價(jià)—標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)”5個(gè)環(huán)節(jié)的全方位研究體系。依托中輻院技術(shù)儲備和軟硬件條件建立的這5個(gè)環(huán)節(jié)形成的閉環(huán)已應(yīng)用到了產(chǎn)品的開發(fā)過程。

　　何為高性能？韓毅解釋，首先跟傳統(tǒng)的防護(hù)裝備相比，中輻院產(chǎn)品的防護(hù)效果非常好。從實(shí)驗(yàn)情況和實(shí)際使用來看，核輻射的射線和粒子與高分子材料的防護(hù)成分發(fā)生碰撞之后，可以顯著降低輻射物質(zhì)對人體的危害。其次，防護(hù)裝備在產(chǎn)品力學(xué)和人體功效學(xué)等方面做了大量研究，穿戴的輕便性和舒適度好，目前在實(shí)際使用中得到了較高評價(jià)。

　　“這些裝備的研發(fā)是有計(jì)劃有脈絡(luò)的，不是一蹴而就的，中輻院相關(guān)裝備的研發(fā)從‘十一五’就開始了。”研究室技術(shù)骨干李國棟介紹，當(dāng)時(shí)能研制出的是一些可以便攜供氣的防護(hù)服，它是由一個(gè)小車上面攜帶過濾系統(tǒng)，然后再通過供氣筒同時(shí)給5—10個(gè)人供氣的一種防護(hù)裝備?！爱?dāng)時(shí)受限于設(shè)計(jì)理念和產(chǎn)品認(rèn)知等因素，只能說初步把防護(hù)功能建立起來，衣服本身的材料結(jié)構(gòu)和加工工藝都不算很完備，但讓研究人員從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面開始了積累，追趕的腳步就此開啟。”

　　隨著我國核工業(yè)的快速發(fā)展，行業(yè)內(nèi)對防護(hù)裝備數(shù)量和質(zhì)量的需求也在不斷提高。而在經(jīng)歷了十年的基礎(chǔ)性研究后，中輻院在輻射防護(hù)裝備領(lǐng)域已經(jīng)具有了深厚的技術(shù)積累和豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，防護(hù)裝備產(chǎn)品研制也由最初的“有沒有”向“好不好”轉(zhuǎn)變。

　　“輻射防護(hù)裝備分為不同的系列和種類，包括內(nèi)照式（保護(hù)呼吸道）和外照式（保護(hù)皮膚和器官）。從‘十三五’開始，這個(gè)項(xiàng)目立項(xiàng)的目標(biāo)就是對標(biāo)國外不同類型的最先進(jìn)產(chǎn)品。”保健物理研究所防護(hù)技術(shù)研究室副主任劉宇辰回憶，當(dāng)時(shí)一方面是中輻院已經(jīng)具備了一定的研發(fā)能力，另一方面，從外部環(huán)境看，我們國家當(dāng)時(shí)在輻射防護(hù)裝備進(jìn)口上遇到了國外壟斷，尤其是高性能通風(fēng)污染防護(hù)裝備和部分特殊防護(hù)裝備等長期依賴進(jìn)口的產(chǎn)品。

　　然而，國產(chǎn)化的道路并不容易。韓毅介紹：“就拿5個(gè)環(huán)節(jié)中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)來說，它體現(xiàn)了我們對防護(hù)裝備的認(rèn)知程度，而這種認(rèn)知首先來源于一線作業(yè)人員對防護(hù)裝備的需求。對此，我們做了大量調(diào)研。調(diào)研中，一線作業(yè)人員反映，之前的進(jìn)口產(chǎn)品有些并不合適。舉個(gè)例子，進(jìn)口防護(hù)手套大多是按照歐美人的手型設(shè)計(jì)的，還有防護(hù)服和面罩，也是按歐美人的體型和面部輪廓設(shè)計(jì)制作的。了解到這些后，作為防護(hù)裝備的研發(fā)人員，我們當(dāng)時(shí)就立志，不光要打破國外技術(shù)壁壘，還要讓產(chǎn)品適合中國人。因此，我們采集了大量一線作業(yè)人員的數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，不僅做到貼合中國人的體型和面部輪廓，還針對國人工作習(xí)慣進(jìn)行相應(yīng)功能的實(shí)現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，通過分析不同核輻射與物質(zhì)的作用機(jī)理，實(shí)現(xiàn)輻射防護(hù)最優(yōu)化設(shè)計(jì)，大幅提高裝備的防護(hù)性能?！?/p>

　　基礎(chǔ)研究處于從研究到應(yīng)用、再到生產(chǎn)的科研鏈條起始端，地基打得牢，科技事業(yè)大廈才能建得高。在系列防護(hù)裝備的研發(fā)中，大量的基礎(chǔ)研究無疑起到了至關(guān)重要的作用?！胺雷o(hù)服的研制偏向于應(yīng)用研究，但其中的輻射防護(hù)設(shè)計(jì)和材料研發(fā)屬于基礎(chǔ)研究，也屬于核心技術(shù)內(nèi)容，在整個(gè)項(xiàng)目中占比60%以上，我們在這上面下了不少功夫，也最終取得了突破?！表n毅說。

　　談到材料的選擇和研發(fā)，記者跟隨韓毅來到了中輻院的放射性計(jì)量站，這里大大小小的實(shí)驗(yàn)室中，放置著不同的檢定和測試設(shè)備?！安牧涎邪l(fā)的許多數(shù)據(jù)就是從這里得出的?！表n毅說，不同的實(shí)驗(yàn)室有著不同的模擬核環(huán)境，“電離輻射好像無數(shù)的小子彈，我們的任務(wù)就是不斷測試各種‘防彈’材料的性能?！眻F(tuán)隊(duì)會根據(jù)不同材料的表現(xiàn)進(jìn)行選擇和合成，進(jìn)而得到理想的材料。項(xiàng)目中，研究人員重點(diǎn)突破了無鉛柔性屏蔽材料的關(guān)鍵技術(shù)，形成了貼身超柔軟鎢橡膠防護(hù)服、含硼水凝膠防護(hù)服等系列化輻射防護(hù)裝備。

　　依托創(chuàng)新機(jī)制：人才“培引用”+省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室驅(qū)動(dòng)研發(fā)

　　“高性能輻射防護(hù)裝備實(shí)現(xiàn)系列化國產(chǎn)化既是科研工作的成果，也體現(xiàn)了人才工作 的 成效?！敝休椩喝肆Y源部副主任王永仙說，防護(hù)裝備團(tuán)隊(duì)共有29人，非常年輕，平均年齡不到35歲，大都是單位前幾年校招的“雙一流”高校畢業(yè)生。

　　國家科技創(chuàng)新力的根本源泉在于人。青年創(chuàng)新意識強(qiáng)、創(chuàng)新思維活躍、精力旺盛，是推動(dòng)科技創(chuàng)新發(fā)展的生力軍。該院人力資源部負(fù)責(zé)校招的李涓告訴記者，近年來，中輻院十分注重下好“校園招聘”先手棋。結(jié)合山西省人才引進(jìn)政策，不斷加大“校園招聘”力度，每年投入近2000萬元用于新入職員工的待遇、住房、醫(yī)療等條件保障，讓中輻院成為優(yōu)秀畢業(yè)生的“蓄水池”。同時(shí)，持續(xù)擴(kuò)大人才招聘規(guī)模，2020年起，招聘人數(shù)翻倍，“雙一流”高校畢業(yè)生占比增長至80%以上，博士畢業(yè)生招聘人數(shù)穩(wěn)步提升，力爭五年打造百人博士團(tuán)隊(duì)，加速優(yōu)化人才結(jié)構(gòu)。

　　當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，知識與科技快速發(fā)展與更迭，許多關(guān)鍵領(lǐng)域的科技創(chuàng)新通過單一學(xué)科的技術(shù)已無法解決，多學(xué)科交叉融合發(fā)展越來越受到重視，成為科技發(fā)展的必然趨勢。校招中，中輻院會招聘一定比例的非核專業(yè)優(yōu)秀畢業(yè)生。同時(shí)，充分利用該院四個(gè)碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，把研究生“培養(yǎng)好、留下來”作為人才引進(jìn)的有力補(bǔ)充。2021年，研究生招生規(guī)模擴(kuò)大，中輻院出臺研究生培養(yǎng)“菁苗計(jì)劃”，資助一批有潛力、善科研的本科生來單位學(xué)習(xí)，并擇優(yōu)與其簽訂定向就業(yè)合同，讓優(yōu)質(zhì)人才更早介入科研項(xiàng)目、更快融入中輻院發(fā)展，加速打造本土科技人才。

　　“在人才‘培引用’方面，韓毅可以說是單位的一個(gè)典型?！蓖跤老山榻B，韓毅是土生土長的太原人，2012年畢業(yè)于上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，當(dāng)年校招進(jìn)入中輻院工作。由于本科主業(yè)屬于核動(dòng)力方向，為了契合單位要求，他很快便參加了單位組織的涵蓋輻射防護(hù)、核化學(xué)與放射化學(xué)等課程的基礎(chǔ)知識培訓(xùn)。之后的工作中，又在中輻院的碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)進(jìn)行了職業(yè)“充電”，進(jìn)而牽頭承擔(dān)參與了重點(diǎn)項(xiàng)目并取得突破。

　　在人才的使用上，中輻院圍繞基礎(chǔ)科研、前沿探索等方面，鼓勵(lì)科技人才參與梳理技術(shù)路線圖、凝練關(guān)鍵技術(shù)清單，在重點(diǎn)科技項(xiàng)目的組織中發(fā)現(xiàn)人才、鍛煉人才。同時(shí)，也加強(qiáng)科技人才在“安全、環(huán)保、健康”三大業(yè)務(wù)群的發(fā)展，構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研用”一體化人才培養(yǎng)模式?！敖鼉赡陙?，單位持續(xù)加大科研投入力度，形成了6大類科研自主投入體系，自主研發(fā)投入年均增長率35％。同時(shí)，探索建立‘科創(chuàng)空間’新型科研組織模式，實(shí)施‘揭榜掛帥’，完成急難技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目立項(xiàng)，鼓勵(lì)支持青年科技人才特別是35周歲以下年輕骨干挑大梁、當(dāng)主角，很多省部級高水平科研成果的取得證明這條路是對的。”中輻院戰(zhàn)略規(guī)劃與科技管理部主任林海鵬說。

　　除了人才建設(shè)外，省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的建立也為項(xiàng)目的突破提供了平臺保障和創(chuàng)新力量。2022年，輻射安全與防護(hù)山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡稱“實(shí)驗(yàn)室”）經(jīng)省科技廳批準(zhǔn)建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室依托中輻院和山西醫(yī)科大學(xué)成立，針對核工業(yè)發(fā)展中遇到的輻射安全與防護(hù)問題，集中優(yōu)勢并不斷提高自主創(chuàng)新能力，開展創(chuàng)新性和重大關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究，縮小與先進(jìn)國家之間的技術(shù)差距，進(jìn)而達(dá)到國際一流的發(fā)展目標(biāo)。

　　其中，研制新型柔性屏蔽材料，設(shè)計(jì)功能結(jié)構(gòu)一體化防護(hù)裝備等先進(jìn)裝備便是實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)研究內(nèi)容。中輻院保健物理研究所所長兼省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任曹勤劍表示：“這方面的研究就是為了提升核工業(yè)各類核設(shè)施現(xiàn)場防護(hù)技術(shù)手段，建立現(xiàn)場輻射防護(hù)最優(yōu)化支持技術(shù)能力，為職業(yè)放射性工作人員和公眾的輻射安全保駕護(hù)航?！?/p>

　　值得一提的是，實(shí)驗(yàn)室不僅突破關(guān)鍵核心技術(shù)難題，還制定了行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?！熬湍梅雷o(hù)裝備國產(chǎn)化項(xiàng)目舉例，在裝備研發(fā)的中后期，要進(jìn)行產(chǎn)品測試的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)國內(nèi)還缺少測試平臺和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?！辈芮趧榻B，防護(hù)效果、防護(hù)性能以及最關(guān)鍵的指標(biāo)防護(hù)因子，當(dāng)時(shí)國內(nèi)沒有相關(guān)測試平臺。所以在“十三五”期間結(jié)合科研項(xiàng)目，也申報(bào)了能力建設(shè)項(xiàng)目，使國內(nèi)初步具備了對放射性污染防護(hù)服進(jìn)行性能測試的能力?！翱梢哉f，既實(shí)現(xiàn)了裝備的系列化國產(chǎn)化，也創(chuàng)立了標(biāo)準(zhǔn)化。”

　　厚植職業(yè)情懷：以科研力量保護(hù)好每位一線人員，讓穿戴裝備安全舒適

　　我國核工業(yè)的創(chuàng)建發(fā)展史是一部自主創(chuàng)新的奮斗史。老一輩科學(xué)家勇攀科技高峰，全國上下大力協(xié)同，使我國在較短時(shí)間內(nèi)建立起比較完整的核科技工業(yè)體系?！斑@是一段每一位核工業(yè)人都值得銘記的歷史，也讓我們對自己的工作懷有深厚的職業(yè)情懷?！表n毅表示，前輩們講求責(zé)任與奉獻(xiàn)，展現(xiàn)了“四個(gè)一切”核工業(yè)精神?，F(xiàn)在隨著國力的強(qiáng)盛、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，核工業(yè)從業(yè)人員的防護(hù)意識和手段都比過去有了很大提高。

　　“因?yàn)楣ぷ鞯脑?，我們?jīng)常要去一線了解工作環(huán)境和人員需求，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在有越來越多的年輕大學(xué)生投入到核工業(yè)的事業(yè)里，他們都是通過放射性體檢合格后才進(jìn)入的，所以核工業(yè)從業(yè)人員的職業(yè)健康很寶貴，幫助他們做好輻射防護(hù)是非常重要的工作?！表n毅說。

　　為盡量減少一線人員的現(xiàn)場工作時(shí)間，防護(hù)裝備還要最大限度考慮重量和舒適度。韓毅介紹，在系列裝備中，貼身超柔軟鎢橡膠防護(hù)服相比傳統(tǒng)鉛防護(hù)服，相同鉛當(dāng)量下更輕薄、穿戴更舒適，可以提高人員靈活性。此外，鎢橡膠手套同樣比傳統(tǒng)鉛橡膠手套有更好的貼合度和柔韌性，環(huán)保友好，穿戴舒適、力學(xué)性能優(yōu)異?！爱?dāng)然，即便我們現(xiàn)在做了很多的優(yōu)化設(shè)計(jì)，但它跟咱們?nèi)粘５囊路绕饋?，還是不太方便，依然很重。研發(fā)過程中，我們自己也穿戴過，一件防護(hù)服8—10千克，彎腰搬運(yùn)，再做很多或復(fù)雜或精細(xì)的操作，勞動(dòng)強(qiáng)度也是很大的，下一步我們還有不少提升空間?！?/p>

　　說到理想中的防護(hù)裝備，研究人員都提到了輕量、舒適、低成本。對于輕量化，首先要從基礎(chǔ)科研做起，不斷研發(fā)又輕又軟防護(hù)性能又好的材料；其次，通過分析混合輻射場的情況，建立最優(yōu)的人員輻射防護(hù)模型；最后，將防護(hù)模型和其他特殊需求固化在先進(jìn)材料中，最終形成所需要的輻射防護(hù)材料。在具備優(yōu)良防護(hù)性能的前提下，結(jié)合人體工效學(xué)設(shè)計(jì)，輕量舒適的裝備能大大提高工作人員的效率，進(jìn)而減少在輻射環(huán)境下的作業(yè)時(shí)間。

　　而低成本則能大大降低企業(yè)的運(yùn)營成本，從而提升我國核工業(yè)的高質(zhì)量自主化發(fā)展水平和競爭力?！耙话愕姆雷o(hù)服進(jìn)口大概要兩三萬元，而同等效果下，我們的價(jià)格只有一半左右。這樣的價(jià)差比例在手套、脖套、面罩等整個(gè)系列產(chǎn)品中都存在?！眲⒂畛秸f，由于作業(yè)環(huán)境的特殊性，很多防護(hù)裝備往往是一次性使用，因此價(jià)格的下降很有意義，也的確給企業(yè)帶來了實(shí)惠?！霸瓉硎琴F，而且還買不到?，F(xiàn)在，不僅隨時(shí)設(shè)計(jì)隨時(shí)供應(yīng)，價(jià)格也低了很多，極大地滿足了核工業(yè)快速增長的防護(hù)需求和訂制化需求?！蹦壳?，中輻院的系列化防護(hù)裝備已在數(shù)十臺核電機(jī)組等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量配備，與進(jìn)口產(chǎn)品使用效果相當(dāng)，促進(jìn)了向兼顧防護(hù)效果、人員舒適性和現(xiàn)場安全性的融合發(fā)展。

　　隨著輻射防護(hù)裝備的系列化國產(chǎn)化以及行業(yè)需求的增長，在原有產(chǎn)能基礎(chǔ)上，中輻院近期在山西綜改示范區(qū)建設(shè)了防護(hù)手套等防護(hù)裝備生產(chǎn)線，進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能。

　　“防護(hù)裝備的國產(chǎn)化是科技發(fā)展、行業(yè)需求、企業(yè)呼吁的一個(gè)共同結(jié)果，未來我們將提高研發(fā)速度，不斷優(yōu)化產(chǎn)品，滿足一線需求，提升國產(chǎn)產(chǎn)品市場份額，釋放出更大的創(chuàng)新潛能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新與市場需求有效銜接，讓科研成果成功‘變現(xiàn)’?！表n毅表示。

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