1945年第二次世界大戰(zhàn)末期，兩顆被引爆的原子彈第一次讓世人見識(shí)到了核能的巨大威力；幾十年后，先后爆發(fā)的切爾諾貝利及日本福島核電站核事故加劇了世人對(duì)核輻射的恐慌。近年來，在大眾對(duì)核輻射長(zhǎng)期影響的認(rèn)知逐漸加深，但主流輿論卻缺乏系統(tǒng)的輻射科普教育的背景下，一部分人對(duì)核輻射的恐懼和抵觸心理幾乎已達(dá)到了“談核色變”的地步。但通過中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院電離輻射計(jì)量科學(xué)研究所主任李德紅的敘述可以得知，其實(shí)大可不必如此。
▲李德紅
且不說歷史長(zhǎng)河中，核事故發(fā)生的概率有多低，就從萬事萬物均為“一體兩面”的角度看，核技術(shù)也是“天使與魔鬼的結(jié)合體”，只要將利用手段控制在合理且科學(xué)的范圍內(nèi)，就可極大促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。正如救死扶傷的醫(yī)院如今大多已將核醫(yī)學(xué)科列為常設(shè)科室，而核醫(yī)學(xué)檢查、治療方案，對(duì)于腫瘤等疾病患者而言，也早已司空見慣。“但必要的防護(hù)措施和監(jiān)測(cè)仍是不可或缺的。”李德紅在打消眾人顧慮之余，也不忘嚴(yán)謹(jǐn)?shù)厍庙懢?，“輻射，尤其是電離輻射，就像是人類一個(gè)神秘也危險(xiǎn)的朋友，‘近之則不遜，遠(yuǎn)之則怨’。如何把握好與它的‘相處之道’，正是我和同事尚在探索的科學(xué)奧秘?！?/p>
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伊始：心懷乾乾篤志
“嚴(yán)謹(jǐn)”，是李德紅作為一名“計(jì)量人”基本的職業(yè)素養(yǎng)。身在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院電離輻射計(jì)量科學(xué)研究所，長(zhǎng)期從事電離輻射計(jì)量學(xué)領(lǐng)域測(cè)量方法研究，他承擔(dān)著賡續(xù)研究、建立維護(hù)電離輻射國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)測(cè)量技術(shù)的研究任務(wù)，而他的身后，則是國(guó)家基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)體系的主體和核心，是負(fù)責(zé)全國(guó)電離輻射劑量學(xué)量值傳遞工作的權(quán)威平臺(tái)。因此，多年來“擔(dān)重責(zé)、挑重?fù)?dān)”、與數(shù)據(jù)為伍的輻射監(jiān)測(cè)研究工作讓李德紅不得不時(shí)時(shí)刻刻保持敏銳和警醒，“輻射監(jiān)測(cè)工作有著為國(guó)民健康保駕護(hù)航的重大意義，也是推廣科學(xué)環(huán)保工作的重要一環(huán)，切不可掉以輕心，必須在提高其檢測(cè)準(zhǔn)確度的道路上不斷向前。而從核技術(shù)發(fā)展的角度而言，保證核安全也是在有效延長(zhǎng)核能應(yīng)用的生命線”。
對(duì)行業(yè)的清晰認(rèn)知給了李德紅奮發(fā)努力的正確方向，經(jīng)過數(shù)年努力，他分別于2013、2017、2022年，3次榮獲中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。但面對(duì)榮譽(yù)，他總是處變不驚：“比起欣喜，我感受到更多的是鞭策?！边@抹堅(jiān)毅、沉著的性格底色確非一日之功，其實(shí)早在李德紅求學(xué)時(shí)便已有展現(xiàn)。
“鈾235”即鈾元素里中子數(shù)為143的放射性同位素，其不僅是自然界中唯一能夠發(fā)生可控裂變的同位素，更是核反應(yīng)中核燃料及核武器制造主要原料之一。曾經(jīng)，高中課本里出現(xiàn)的這一神奇物質(zhì)為青年時(shí)期的李德紅悄然埋下了一個(gè)有關(guān)精進(jìn)核工業(yè)、助力國(guó)防建設(shè)的夢(mèng)想?！败姀?qiáng)而后國(guó)安”的道理被李德紅默誦了千百遍，投身核事業(yè)的強(qiáng)烈意愿經(jīng)由三寸筆尖被他一路從練習(xí)試卷上傾瀉到擇校志愿上，“那時(shí)志愿表要填報(bào)5所院校，其中4所的第一志愿都被我填上了核物理相關(guān)的專業(yè)”。
▲李德紅團(tuán)隊(duì)與“γ射線空氣比釋動(dòng)能（環(huán)境水平）標(biāo)準(zhǔn)裝置輻照器”合影
最終，核科學(xué)辦學(xué)底蘊(yùn)深厚的蘭州大學(xué)承接了這份求學(xué)夢(mèng)想，卻不料天意有時(shí)弄人，因?yàn)槌煽?jī)優(yōu)異，李德紅被“國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基地”錄取，就此陰差陽錯(cuò)地與粒子物理與原子核物理專業(yè)擦肩，成了物理學(xué)（半導(dǎo)體器件與微電子學(xué)）專業(yè)的一名新生。
“我立刻跑去跟學(xué)校反應(yīng)要轉(zhuǎn)回粒子物理與原子核物理專業(yè)”，這份少年意氣在導(dǎo)師的諄諄教導(dǎo)下最終沒有成行。明明距離自己的夢(mèng)想只有一步之遙，脆弱的人或許會(huì)被困在一時(shí)的遺憾中，但李德紅沒有。“不在相應(yīng)的班級(jí)有什么關(guān)系，我完全可以利用課余時(shí)間去上核物理的課程?！庇谑牵月犝n程、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)還要兼顧本專業(yè)學(xué)習(xí)，他半點(diǎn)都沒落下，最終與自己入學(xué)之初設(shè)定的目標(biāo)僅差了一張學(xué)位證書?！耙灾R(shí)儲(chǔ)備來看我應(yīng)該是能拿到雙學(xué)位的，但最后實(shí)在是沒時(shí)間兼顧了，粒子物理與原子核物理專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)我就沒有參加。”幸而，這份小小遺憾很快便在碩士生涯中得以彌補(bǔ)，李德紅被免試保送到了主持中國(guó)首臺(tái)強(qiáng)流中子發(fā)生器建設(shè)的學(xué)術(shù)前輩——蘇桐齡教授門下。但他成為獨(dú)當(dāng)一面的科研人員的考驗(yàn)才剛剛開始。
“讀博的確是一件有點(diǎn)辛苦的事情。”李德紅曾在復(fù)旦大學(xué)的校園中發(fā)出如此感嘆。再一次“大同小異”的“跨界”經(jīng)歷讓他重溫了苦讀文獻(xiàn)、埋首書海的滋味，但這僅是壓力來源的冰山一角，“我的博士專業(yè)是放射醫(yī)學(xué)。與碩士階段的模式有所不同，博士階段導(dǎo)師主要負(fù)責(zé)把控方向，需要我做一些自主探索”。也就是從那時(shí)起，李德紅開始接觸到輻射防護(hù)。
本質(zhì)上來講，輻射是一種能量交換/傳播現(xiàn)象。宇宙中，任何非絕對(duì)零度的物體都存在輻射，按能量大小可分為非電離輻射（包括紫外線、可見光、紅外線、微波、無線電波及超聲波等）和電離輻射（包括α粒子、β粒子、中子、X射線及γ射線等）。一般來講，非電離輻射能量很低，屬于安全的輻射，無須特殊防護(hù)，而需要注意防護(hù)的輻射一般指能量高的電離輻射。生活中，人類受到的電離輻射主要來自兩個(gè)方面：一是本底輻射，包括日常生活中空氣、食物、水、土壤、建筑材料等里面的放射性元素及宇宙射線等；二是人工輻射，包括醫(yī)療輻射（如CR/DR、CT等）及核事故等。而后者，正是李德紅從博士起，堅(jiān)守到如今的研究重點(diǎn)。
2009年，李德紅走入了中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院電離輻射計(jì)量科學(xué)研究所。工作之初，下基層檢測(cè)儀表是常事，“在旁人眼中，這可能是重復(fù)而枯燥的簡(jiǎn)單勞動(dòng)”，但卻絲毫沒有磨滅他的追夢(mèng)熱忱，“我知道我的每一步通往哪里”。很快，這份篤定便為他帶來了主持其后的獲獎(jiǎng)項(xiàng)目“防護(hù)水平γ射線空氣比釋動(dòng)能基準(zhǔn)裝置的研究與建立”的機(jī)遇。
歷時(shí)9年，李德紅帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了核心標(biāo)準(zhǔn)器完全國(guó)產(chǎn)化和自主可控，研制和建立的基準(zhǔn)裝置及其量傳體系達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，使我國(guó)成為11個(gè)可提供Cs-137.γ射線空氣比釋動(dòng)能基準(zhǔn)量值的國(guó)家之一，收獲了國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)/世界衛(wèi)生組織（IAEA/WHO）劑量基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室（PSDL）的榮譽(yù)稱號(hào)，極大提升了我國(guó)的國(guó)際影響力。值得一提的是，Cs-137.γ射線核應(yīng)急水平參考輻射場(chǎng)整體技術(shù)能力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先。此外，項(xiàng)目還修訂了包括檢定系統(tǒng)表在內(nèi)的國(guó)家計(jì)量技術(shù)法規(guī)，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)γ射線防護(hù)量值傳遞的全鏈條覆蓋，確保了全國(guó)量值準(zhǔn)確和統(tǒng)一。面對(duì)“核安全、社會(huì)安全和軍事安全”的重大戰(zhàn)略需求，相關(guān)成果直接為我國(guó)核能、國(guó)防、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、公共安全、科學(xué)研究等領(lǐng)域和行業(yè)提供了計(jì)量技術(shù)支持，近年來通過各種成果轉(zhuǎn)化方式產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益約2453萬元，未來還會(huì)有更廣泛、更深入的推廣與應(yīng)用。至此，十?dāng)?shù)年前專心一志終得回響，但李德紅的追夢(mèng)之旅還遠(yuǎn)未止步。
蝶變：守得灼灼之心
19世紀(jì)末的科學(xué)界都在為物質(zhì)放射性的發(fā)現(xiàn)歡欣鼓舞，卻沒有人注意到它可能帶來的巨大危害。直到1896年，傳奇發(fā)明家特斯拉故意將手指放在X光下，才發(fā)現(xiàn)X光竟能產(chǎn)生灼傷。而放射性物質(zhì)對(duì)基因的影響更是到1927年才被發(fā)現(xiàn)。為了更準(zhǔn)確地量化人體遭受有害輻射的嚴(yán)重程度，學(xué)界提出了“吸收劑量”的概念，即每千克人體組織吸收輻射的能量大小。但是，不同的輻射源對(duì)人體的傷害效果是不一樣的。為此，科學(xué)家們又專門定義了一種叫作“當(dāng)量劑量”的物理量，讓不同類輻射的殺傷力之間可以進(jìn)行公平的比較，也由此誕生了一門全新的學(xué)科——輻射劑量監(jiān)測(cè)。
▲項(xiàng)目組成員開展累積型劑量計(jì)測(cè)量
這門學(xué)科的現(xiàn)實(shí)意義不言而喻。隨著核技術(shù)應(yīng)用的不斷推廣，目前核技術(shù)已逐漸成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。以我國(guó)為例，核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)值已達(dá)到國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的0.4%左右（2015年產(chǎn)值達(dá)3000億元），近年來年均增長(zhǎng)率均超過20%。為確保核安全，國(guó)家和社會(huì)投入了大量資源進(jìn)行輻射監(jiān)測(cè)，尤其是對(duì)于環(huán)境輻射劑量的監(jiān)測(cè)，體現(xiàn)在核技術(shù)應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)。
“在環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，采用熱釋光劑量計(jì)或光釋光劑量計(jì)等設(shè)備進(jìn)行累積劑量監(jiān)測(cè)是當(dāng)前國(guó)際通用的方法?！泵棵空劶白约旱膶I(yè)領(lǐng)域，李德紅總是滔滔不絕。從他的介紹中可以了解到，目前在國(guó)際上，光釋光劑量計(jì)以其可重復(fù)測(cè)量、信號(hào)保留時(shí)間更長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，已逐漸顯現(xiàn)出取代熱釋光劑量計(jì)的趨勢(shì)，尤其在環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)、核電、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。2015年，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)/世界衛(wèi)生組織在開展劑量監(jiān)測(cè)能力質(zhì)控比對(duì)的活動(dòng)中，已將光釋光劑量計(jì)替代熱釋光劑量計(jì)作為全球范圍內(nèi)質(zhì)控比對(duì)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)。為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，確保無源累積型劑量計(jì)的量值準(zhǔn)確與統(tǒng)一，美國(guó)、德國(guó)和日本等先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家針對(duì)累積劑量監(jiān)測(cè)工作率先提出了覆蓋全國(guó)的、完善的技術(shù)管理要求，建立了相應(yīng)的國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和量值溯源方法，為上述國(guó)家的核技術(shù)安全利用提供了前沿可靠的計(jì)量數(shù)據(jù)保障，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量技術(shù)的不斷迭代升級(jí)。
反觀國(guó)內(nèi)，雖然中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院早在20世紀(jì)90年代初就已建立起熱釋光劑量計(jì)檢定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但裝置已經(jīng)運(yùn)行多年，檢測(cè)能力已很難滿足新的溯源需求。而針對(duì)光釋光劑量計(jì)的溯源方法尚未建立、質(zhì)控手段不完善，直接影響了光釋光劑量計(jì)在國(guó)內(nèi)的推廣應(yīng)用。面對(duì)此種態(tài)勢(shì)，李德紅很清楚，要提升我國(guó)環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)用無源累積型劑量計(jì)的測(cè)量能力和溯源技術(shù)水平，從“跟跑”走向“并跑”位置，需要一場(chǎng)華麗的蝶變。為此，他帶領(lǐng)項(xiàng)目組歷時(shí)數(shù)年開展一系列研究。
首先，李德紅團(tuán)隊(duì)開展了光釋光劑量計(jì)檢測(cè)能力建設(shè)，建立了國(guó)內(nèi)首個(gè)光釋光劑量計(jì)檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置。在此基礎(chǔ)上，他們系統(tǒng)研究了在量值傳遞過程中各個(gè)影響因素，對(duì)其校準(zhǔn)因子的不確定度進(jìn)行評(píng)定，完成了光釋光劑量溯源方法研究，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)光釋光劑量測(cè)量裝置溯源的空白。這是符合我國(guó)國(guó)情的檢定規(guī)程的誕生歷程，也是李德紅個(gè)人職業(yè)生涯的又一光點(diǎn)。
歲月不居，時(shí)節(jié)如流。2022年，李德紅再次厚積薄發(fā)，憑借“環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)用無源累積型劑量計(jì)溯源與應(yīng)用”項(xiàng)目摘得2022年度中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)科技獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)的桂冠。未來還有多遠(yuǎn)，李德紅不知道，但他能夠保證的是，在投身科研的每一寸光陰里，或是夜以繼日的奮學(xué)，或是晨起而奔的輾轉(zhuǎn)，他都會(huì)心懷乾乾篤志，堅(jiān)守灼灼之心，不枉時(shí)光漫長(zhǎng)?！拔业脑竿芎?jiǎn)單，為核技術(shù)安全應(yīng)用貢獻(xiàn)微薄之力，沿著發(fā)展的生命線一直走下去。”他說。
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