赵日:为核工程筑起防护屏障

2026-07-30 15:20:39 来源: 点击数:

科技日报记者 韩荣 科技日报通讯员 马亚运

最近两个月,中国辐射防护研究院前沿中心总工程师赵日办公室的电话就没断过。他前不久获得中国青年五四奖章,联系采访的媒体络绎不绝。

可电话那头的“主角”,对采访则是能躲就躲。当记者辗转找到赵日时,他正背着一个洗得发白的双肩包,蹲在实验室角落,调试核医疗设备。听说要采访,赵日抬起头,不好意思地笑了笑:“真没什么可说的,活儿还没干完呢。”

这句朴素的回答,恰是赵日十五年科研生涯的写照。常年身居“幕后”的他,早已习惯了默默无闻。在他看来,核安全关乎万家安康,辐射防护是那道看不见的屏障。“我们是站在核工程背后的人,为其保驾护航。”他说。

在“幕后”寻找舞台

赵日至今记得少年时的一幕:黑白电视机里,一朵蘑菇云轰然升起,磅礴而震撼。那一瞬给赵日留下了深刻的印象,也让他对核技术产生好奇。

高考那年,赵日毫不犹豫地填报了清华大学工程物理系。大学期间,他逐渐了解到一个名为“辐射防护”的领域。

“辐射防护技术是‘幕后功臣’,不唱主角,却贯穿核工业的全链条。”赵日进一步说,“相关技术可以有效保护载人航天、核电工程等领域从业者,还能够为接触放疗设备的医患人员提供安全保障。每一道看不见的射线背后,都需要有人默默守护。”

不过,在查阅资料时,赵日发现,辐射防护领域的核心标准、关键算法、主流设备,长期被国外垄断,我国自主研发的成果非常少。“我想为国家辐射防护事业做些什么。”他说。

毕业那年,赵日是班里专业成绩第一名的“学霸”,不少企业向他抛来橄榄枝。他一一谢绝,转身走进了中国辐射防护研究院。

然而,现实很快给了赵日当头一棒。

在清华园里,他做的是“高大上”的理论推导和计算机仿真。可到了研究院,他被派往各大核电站,不是去优化辐射测量软件的界面,就是去调试工人佩戴的防辐射设备。

“我一心想做改变行业现状的‘大科研’,但那两年我做的工作琐碎、枯燥,毫不起眼。我甚至一度动过跳槽的念头。”赵日坦言,这种落差感持续了近三年。

直到一次紧急任务,改变了赵日对“大科研”的执念。

当时,国内一家核电厂进口的辐射测量软件故障频出。核电厂找上门来,希望中国辐射防护研究院能帮忙做一款国产替代软件。要研制这款软件,不仅需跨学科知识,还要对接硬件,难度颇大。

赵日却来了精神。“这就像上学时数学考卷的最后一道大题,我就喜欢做难题。”他说。

他拉着行李直接住进了核电厂,天天泡在机房里敲代码。没有人指导,他就自己啃厚厚的编程手册。为了对接硬件,他直接趴在地上接线路、调接口。一个月后,他便完成研制任务。有了新软件,原来人工需要5分钟才能做完的工作,现在用不了1分钟。

那一刻,赵日站在机房,看着流畅运行的软件,忽然有种前所未有的踏实感。“那段天天泡在核电站的日子,那些看似琐碎的工作,恰恰是科研的‘地基’。地基不牢,再高的大楼也盖不起来。”他说。

读取核辐射的“指纹”

如果说研发软件是“小试牛刀”,那么攻克伽马射线能谱解析技术,则是赵日的“长征”。

“简单来说,伽马射线能谱解析技术,就是读取核辐射‘指纹’的技术。”赵日说,“每种放射性核素发出的伽马射线都有特定的能量,就像人的指纹一样独一无二。通过分析这种射线的能量和强度,便能搞清楚探测对象里有什么放射性物质。”

这项技术被广泛应用在核设施运维、环境监测、核应急等领域。然而,过去半个世纪,该技术长期掌握在少数发达国家手中,我国在这一领域的探测设备长期依赖进口。

“伽马射线的信号极其微弱,往往被巨大的电子噪声淹没。”赵日说,要在噪声中把它找出来,难度极大。

国内学者研究了几十年,大多沿用国外的全能峰拟合框架,始终没能突破。赵日想换条路走。

接下这个任务时,他相当于从零起步——没有参照、没有经验、没有数据积累,面对的是国外五十年的技术壁垒。

然而,攻坚之路并不平坦。

“起初,我们就像走进了死胡同。”赵日回忆道,“试了几千种方法都不行。”

转机来自一次不经意的跨界。有一天,赵日在翻阅文献时,看到了一篇关于稀疏信号处理技术的论文。那是一种用来在强噪声中提取人声的技术。

赵日脑子里忽然闪过一道光:能否把这种技术应用于伽马射线能谱解析?用其在电子噪声中提取出伽马射线的信号?

赵日决定试一试。接下来的日子,他推导公式、编写代码,一遍遍失败,一遍遍重来。

一天傍晚,实验室里只剩下赵日一个人。他深吸一口气,敲下了最后一行代码,按下回车键。

屏幕上的数据开始跳动。几秒钟后——原本杂乱无章的噪点,像被一只无形的手抚平,瞬间变成一条光滑、清晰的能谱曲线。

赵日怔住了。他盯着那条曲线,眼睛忽然有些发酸。多年以后,他依然清晰地记得那一刻的感觉。“那一瞬间,我觉得所有跳动的射线,都像在为我鼓掌。”他说。

正是这次突破,让中国的核探测技术实现了弯道超车。赵日团队构建出自主算法体系,使核素识别准确率提升至99%以上、误差控制在1%以内。

不断拓展科研版图

2022年,赵日团队将目光投向了另一个长期被“卡脖子”的领域——人体体内放射性污染检测。

“相关技术可以检测人体是否受到了放射性污染。”赵日介绍,采用该技术的检测设备,是核电站从业者日常监测的必需品,也是核应急事件中对大规模人群进行快速筛查的核心装备。

然而,过去很长一段时间,我国人体体内放射性污染检测只能在实验室进行,无法满足现场即时监测需求。此外,相关设备长期依赖进口且价格高昂,是核辐射安全管理中的突出短板。

面对这一问题,赵日决心带领团队自主攻关。没有现成技术路线,赵日团队从零起步,开展了大量仿真模拟试验。最终,他们研制出我国首个人体内污染活体测量商用系统。单人次测量时间缩短至3分钟,系统效率与精度达到国际领先水平。

不过,赵日并未就此止步。他把目光投向了核医疗。

“以前我们研制的设备,最多只能服务几千人。而核医疗技术一旦突破,将惠及数百万需要放疗的患者。”赵日说。

在放疗领域,赵日团队研发的精准验证设备,可实时监测射线剂量与位置,确保放疗射线精准击中肿瘤。

从核工业安全到核医疗健康,赵日的科研版图不断拓展。然而,这些突破远没有核电站等大工程“夺目”。

有人问赵日:你就不想站在聚光灯下吗?

赵日没有直接回答。他想起了十多年前,自己第一次走进中国辐射防护研究院大门时的样子,想起了在核电厂机房趴在地上接线的那一个月。

“只要国家需要,我愿意一直做身居‘幕后’的人。”赵日说。

在肉眼不可见的射线世界里,这位从清华园走出的青年,用十五年的光阴给出了自己的答案。而他的故事,还在继续。

责任编辑:许茜
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