南華大學核技術套用

學科經1997年全國學科調整後,由原來的輻射防護、核電子學與核技術套用兩個二級學科組成。其中,核電子學與核技術套用於1995年被列為湖南省和中國核工業總公司重點建設專業,1998年被列為湖南省重點建設專業。2001年被湖南省評定為重點專業。2002年被列為湖南省重點建設學科。本學科2000年獲碩士學位授予權,2004年獲博士學位授予權。核技術套用重點學科包含四個分支學科:核測控與核分析技術研究方向;氡的計量、防護、示蹤技術及套用;核技術套用中的人因工程;核技術在生物醫學中的套用。

套用介紹,全國排名,

套用介紹

如下:1)核測控與核分析技術
核測控與核分析技術是核技術及套用學科廣泛套用於國民經濟及國防事業的一個研究方向,在我國該研究方向正處於方興未艾的階段。本學科該研究方向人員近幾年在這方面取得了很多重要的成績。近幾年共獲得了10多項省部級以上的科研課題,累計科研經費達500多萬元,取得部級科技進步二等獎2項、國防科學技術三等獎1項、出版專著5部、教材1部、發表論文102篇。
“九五”國家攻關項目“氮-13監測系統”已成功完成,並獲得部級科技進步二等獎。該項目填補了國內空白,不僅達到而且在關鍵技術點上超過了國際先進水平,為核反應堆關鍵部位的泄漏提供了快速、靈敏、準確的線上檢測手段,已套用於在役核潛艇燃料組件的完整性檢測,已被專業設計部門推薦套用於秦山核電站,目前正在簽訂契約。海軍裝備部為了將此成果套用於在役核潛艇,已同意立項進行同位素氮-13監測技術的套用研究。
獲部級科技進步二等獎的“137Cs鋼水液面計”研製成功,解決了我國鋼廠迫切需要解決的鋼水連鑄問題,並以其先進性、可靠性與穩定性得到了廣泛的推廣套用。使得如首鋼,鞍鋼,包鋼等多家國有大中型企業在鋼水連鑄工業自動化方面達到國際先進水平,是核技術在工業上套用的一個填補國內空白的成果。
充分發揮我校核醫結合的特點,正在展開“硼中子俘獲治療技術(BNCT)”的研究,這是當今少數幾個已開發國家致力開發的靶定向腦膠質腫瘤治療技術,本工作在總結反應堆中子源的BNCT技術基礎上,將大膽嘗試使用特製加速器產生中子源項的新方法。
在研項目“南方大氣顆粒物的核分析技術研究”是將核分析技術套用於按粒徑分布的大氣顆粒物(APM)的研究,利用核分析獲得的大量物質信息進行源解析,對細顆粒物跨省界甚至跨國界的輸運(沙塵暴)提供重要數據;對湖南省,乃至我國南方地區大氣污染的治理提供重要科學依據。是國內具有開創性的工作。
2)氣載放射性的計量、防護與示蹤技術
本研究方向是從事氣載(氣體和氣溶膠)放射性的計量學、防護、示蹤等技術的研究,主要是研究氡(包括220Rn)的計量、防護與示蹤技術。氡(包括220Rn)是地球上無處不在的放射性氣體,氡子體(包括220Rn子體)是放射性氣溶膠,它們的研究是地質、礦冶、氣象、地震預報、環保衛生、建築、國防等多學科、多部門共同關心的課題。
本研究方向具有國際氡計量組織的亞洲區域協調實驗室、國家氡計量專業站和國防放射性計量的“礦冶放射性計量站”,氡的計量標準是亞洲區域氡量值傳遞的最高標準,已為15個國家和地區的200多家單位提供了比對測量、刻度、檢定、儀器測試和科研試驗等技術服務。
本研究方向先後成功舉辦了有關氡的國際會議4次(其中1993年10月的“國際氡研討會”和2002年5月的“環境Rn/Tn測量與評價國際學術研討會”在南華大學召開),共獲得國家科技進步三等獎2項、國家發明三等獎1項、部級科技進步一等獎1項、二等獎2項、三等獎3項,出版專著3部、譯著2部、教材1部。
本方向的重點是氡計量學研究(包括基準測量、量值傳遞、監測技術的研究)。建立了具有國際先進水平的“氡及氡子體計量檢定與實驗裝置”(獲國家科技進步三等獎);研製了“氡子體個人劑量計”(獲國家科技進步三等獎),為我國核工業鈾礦工個人劑量的準確測量提供了技術手段和裝置;發明了“駐極體收集測氡法及裝置”(獲國家發明三等獎),為全國環境氡監測提供了可大批量、大面積和平行布樣採樣的高靈敏度快速測量技術;研製開發了氡的系列標準源、系列監測儀表,為有關學科和部門氡的測量及質量保證提供了技術手段。同時,研製開發的“瑞爾康環保防氡內牆乳膠漆”,為居室提供了一種高效率降氡的、經濟美觀的新型塗料,創產值1101萬元。
近幾年來,氡的研究日趨深入。主要內容有:室內220Rn及220Rn子體輻照劑量分布規律;220Rn計量學(如:標準220Rn源、絕對測量方法,220Rn及220Rn子體計量檢定與實驗裝置);氡析出測量儀刻度裝置;氡子體活度粒徑分布測量;放射性氣溶膠測量儀氡子體補償有效性檢驗裝置;鈾礦冶核設施退役處置中氡監測與防護措施;室內氡監測與防護措施等方面的研究。共承擔國家自然科學基金項目2個、國防技術基礎項目5個、橫向開發項目3個,總計經費300多萬元,橫向開發和技術服務創產值1300多萬元。本研究方向將逐步開展其它放射性氣體和氣溶膠的計量、防護與示蹤技術的研究工作。
3)核技術套用中的人因工程
本研究方向主要研究核設施運行管理的人因工程問題及保障核設施安全運行的相關技術。
核電站人因可靠性研究已成為國際核安全界矚目的焦點和前沿之一。本研究方向在國內率先開展了核電站人因可靠性的研究,建立了國內一流的人因工程實驗室,重點研究人的因素對核設施系統的可靠性、安全性和工作效率的影響,在理論上構建較完整的人因可靠性分析的科學體系、基礎理論和方法技術,並同時展開了核設施安全技術的研究工作,為核電站及其他核設施的安全與可靠性服務。
本研究方向先後承擔、完成了國家自然科學基金項目5項、國家“973”子項目3項、國防科技項目3項、省部級課題10多項。已獲國防科學技術二等獎2項、國防科工委科技進步二等獎2項、核工業總公司科技進步三等獎2項、湖南省國防科工辦科技進步一等獎1項、湖南省社會科學優秀成果獎2項,出版專著3部。
本研究方向承擔、完成了秦山核電站、大亞灣核電站、嶺澳核電站的人因可靠性分析,其所建立的人因事故分析方法技術體系及事故預防體系,在這些單位獲得成功套用,其中“複雜人-機系統中人員可靠性研究” 獲國防科學技術獎二等獎,“嶺澳核電站人因可靠性分析” 獲國防科學技術獎二等獎,為我國核電站的安全運行做出了重大貢獻。ADS(加速器驅動潔淨核能系統的簡稱)是國家重大基礎研究項目(973計畫),本研究方向的3個“973”研究子項,主要是研究裂變產物和散裂產物的放射性毒性大小、次臨界反應堆運行參數和臨界安全測量系統,為解決ADS系統安全防護問題提供技術支持。同時,在核設施的在役核泄漏監測和在役去污處理、反應堆部件安全穩定性和可靠性等方面也取得了一些成績,“反應堆疊層板狀堆芯元件流致振動及穩定性研究” 獲部級科技進步二等獎;“ 壓水堆主迴路在役去污HPCAIE工藝流程試驗研究” 獲國防科工委科學技術三等獎。
4)核技術在生物醫學中的套用
核技術在生物醫學中的套用從事相應的醫學儀器的研究開發,並且能夠在生物醫學電子學,生物力學,生物材料與人工器官,康復工程,仿生學及機器人學等交叉科學領域從事研究,開發等工作。
我國已加入WTO。自主開發,研製高精尖的放射性診療設備與國外公司競爭乃大勢所趨。這是一個巨大的市場,而國內培養適合於開發核醫學儀器的人才市場更是空白。
放射性同位素自它誕生之日起,便與醫學結下了不解之緣。1895年倫琴發現X射線,並拍攝了有史以來的第一張X射線透視照片,從而開創了放射診斷學的新紀元。
·20世紀30年代至60年代,迥旋加速器的發明;人工放射性核素的研製成功;作為核醫學的基本原理的同位素示蹤原理與靶向內照射治療的提出;γ 照相機的出現直接推動,提高了核醫學技術的診斷水平。
·70年代的後半期,與生物技術同步出現的現代四大影像技術問世,微電子學,光學、計算機信息處理和實時成像、三維結構重建技術等,使診斷和處理再一次發生飛躍。現代四大醫學影像技術是:磁共振成像(MRI)、X射線計算機斷層掃描技術(CT)、正電子發射計算機斷層掃描(PET)、超音波成像。其中竟有三項與核技術密切相關。 其中最近幾年發展的PET是當代醫學的“黑馬”。在已開發國家,它正在上升為醫學高科技之冠。
進入20世紀90年代後,大型,精密的放射診療儀器如頭體部γ刀,三維立體定向放射治療系統與計畫系統和適形、多葉光欄等設備,甚至電子直線加速器、回旋加速器大舉進入醫院,使放射治療在腫瘤治療中的地位和作用發生了根本性轉變,由原來的腫瘤術後輔助治療手段變成了獨立的一種治療手段。
目前最新的研究在於能同時進行核素顯像和CT顯像而實現實時影像融合的儀器,將解剖結構影像(CT)與功能/代謝/生化影像(SPECT/PET)精確重疊顯示,使醫生獲得最為全面的信息,同時對疾病進行定位,定性診斷。進入21世紀,多能顯像,微型PET, 基因顯像和轉基因顯像又將核醫學的研究深入到受體,基因,抗原,抗體,酶,神經遞質和各種生物活性物質的研究,從而進入分子核醫學時代。核醫學及儀器的研究真可謂一波未平,一波又起,方興未艾。而所有這些功能的實現都是與先進的控制技術,電力電子技術,計算機圖像處理等工程技術分不開的。
我院在此研究方向上已進行了較為深入的探索,並且已展開了相關的研究和教學工作。即將完成的“X射線數字成像技術研究”項目和研製的“數字X射線成像議”都達到了國內先進水平;即將投入2-3千萬元進行的“硼中子俘獲治療技術(BNCT)”研究工作,為核技術在生物醫學中的套用拓展了更為廣闊的前景。

全國排名

全國只有19所高校開設了核技術與套用研究生教育專業,南華大學與中國科技大學、清華大學、北京大學三所進入全國該領域的前四強,排名在浙大、西安交大、南航等高校之上。

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