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核輻射的恐慌。近年來，在大眾對核輻射長期影響的認知逐漸加深，但主流輿論卻缺乏系統(tǒng)的輻射科普教育的背景下，一部分人對核輻射的恐懼和抵觸心理幾乎已達到了“談核色變”的地步。但通過中國計量科學研究院電離輻射計量科學研究所主任李德紅的敘述可以得知，其實大可不必如此。
▲李德紅
且不說歷史長河中，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，核技術也是“天使與魔鬼的結合體”，只要將利用手段控制在合理且科學的范圍內，就可極大促進社會發(fā)展。正如救死扶傷的醫(yī)院如今大多已將核醫(yī)學科列為常設科室，而核醫(yī)學檢查、治療方案，對于腫瘤等疾病患者而言，也早已司空見慣。“但必要的防護措施和監(jiān)測仍是不可或缺的?！崩畹录t在打消眾人顧慮之余，也不忘嚴謹地敲響警鐘，“輻射，尤其是電離輻射，就像是人類一個神秘也危險的朋友，‘近之則不遜，遠之則怨’。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奧秘。”
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伊始：心懷乾乾篤志
“嚴謹”，是李德紅作為一名“計量人”基本的職業(yè)素養(yǎng)。身在中國計量科學研究院電離輻射計量科學研究所，長期從事電離輻射計量學領域測量方法研究，他承擔著賡續(xù)研究、建立維護電離輻射國家計量基準、標準和相關測量技術的研究任務，而他的身后，則是國家基準、標準體系的主體和核心，是負責全國電離輻射劑量學量值傳遞工作的權威平臺。因此，多年來“擔重責、挑重擔”、與數據為伍的輻射監(jiān)測研究工作讓李德紅不得不時時刻刻保持敏銳和警醒，“輻射監(jiān)測工作有著為國民健康保駕護航的重大意義，也是推廣科學環(huán)保工作的重要一環(huán)，切不可掉以輕心，必須在提高其檢測準確度的道路上不斷向前。而從核技術發(fā)展的角度而言，保證核安全也是在有效延長核能應用的生命線”。
對行業(yè)的清晰認知給了李德紅奮發(fā)努力的正確方向，經過數年努力，他分別于2013、2017、2022年，3次榮獲中國計量測試學會科技進步獎。但面對榮譽，他總是處變不驚：“比起欣喜，我感受到更多的是鞭策?！边@抹堅毅、沉著的性格底色確非一日之功，其實早在李德紅求學時便已有展現。
“鈾235”即鈾元素里中子數為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，更是核反應中核燃料及核武器制造主要原料之一。曾經，高中課本里出現的這一神奇物質為青年時期的李德紅悄然埋下了一個有關精進核工業(yè)、助力國防建設的夢想。“軍強而后國安”的道理被李德紅默誦了千百遍，投身核事業(yè)的強烈意愿經由三寸筆尖被他一路從練習試卷上傾瀉到擇校志愿上，“那時志愿表要填報5所院校，其中4所的第一志愿都被我填上了核物理相關的專業(yè)”。
▲李德紅團隊與“γ射線空氣比釋動能（環(huán)境水平）標準裝置輻照器”合影
最終，核科學辦學底蘊深厚的蘭州大學承接了這份求學夢想，卻不料天意有時弄人，因為成績優(yōu)異，李德紅被“國家基礎科學人才培養(yǎng)基地”錄取，就此陰差陽錯地與粒子物理與原子核物理專業(yè)擦肩，成了物理學（半導體器件與微電子學）專業(yè)的一名新生。
“我立刻跑去跟學校反應要轉回粒子物理與原子核物理專業(yè)”，這份少年意氣在導師的諄諄教導下最終沒有成行。明明距離自己的夢想只有一步之遙，脆弱的人或許會被困在一時的遺憾中，但李德紅沒有。“不在相應的班級有什么關系，我完全可以利用課余時間去上核物理的課程?！庇谑牵月犝n程、動手實驗還要兼顧本專業(yè)學習，他半點都沒落下，最終與自己入學之初設定的目標僅差了一張學位證書?！耙灾R儲備來看我應該是能拿到雙學位的，但最后實在是沒時間兼顧了，粒子物理與原子核物理專業(yè)的畢業(yè)設計我就沒有參加?！毙叶?，這份小小遺憾很快便在碩士生涯中得以彌補，李德紅被免試保送到了主持中國首臺強流中子發(fā)生器建設的學術前輩——蘇桐齡教授門下。但他成為獨當一面的科研人員的考驗才剛剛開始。
“讀博的確是一件有點辛苦的事情?！崩畹录t曾在復旦大學的校園中發(fā)出如此感嘆。再一次“大同小異”的“跨界”經歷讓他重溫了苦讀文獻、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。與碩士階段的模式有所不同，博士階段導師主要負責把控方向，需要我做一些自主探索”。也就是從那時起，李德紅開始接觸到輻射防護。
本質上來講，輻射是一種能量交換/傳播現象。宇宙中，任何非絕對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，而需要注意防護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，堅守到如今的研究重點。
2009年，李德紅走入了中國計量科學研究院電離輻射計量科學研究所。工作之初，下基層檢測儀表是常事，“在旁人眼中，這可能是重復而枯燥的簡單勞動”，但卻絲毫沒有磨滅他的追夢熱忱，“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項目“防護水平γ射線空氣比釋動能基準裝置的研究與建立”的機遇。
歷時9年，李德紅帶領團隊突破了一系列關鍵技術，實現了核心標準器完全國產化和自主可控，研制和建立的基準裝置及其量傳體系達到國際先進水平，使我國成為11個可提供Cs-137.γ射線空氣比釋動能基準量值的國家之一，收獲了國際原子能機構/世界衛(wèi)生組織（IAEA/WHO）劑量基準實驗室（PSDL）的榮譽稱號，極大提升了我國的國際影響力。值得一提的是，Cs-137.γ射線核應急水平參考輻射場整體技術能力達到國際領先。此外，項目還修訂了包括檢定系統(tǒng)表在內的國家計量技術法規(guī)，實現了我國γ射線防護量值傳遞的全鏈條覆蓋，確保了全國量值準確和統(tǒng)一。面對“核安全、社會安全和軍事安全”的重大戰(zhàn)略需求，相關成果直接為我國核能、國防、環(huán)境保護、醫(yī)療衛(wèi)生、公共安全、科學研究等領域和行業(yè)提供了計量技術支持，近年來通過各種成果轉化方式產生直接經濟效益約2453萬元，未來還會有更廣泛、更深入的推廣與應用。至此，十數年前專心一志終得回響，但李德紅的追夢之旅還遠未止步。
蝶變：守得灼灼之心
19世紀末的科學界都在為物質放射性的發(fā)現歡欣鼓舞，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X光竟能產生灼傷。而放射性物質對基因的影響更是到1927年才被發(fā)現。為了更準確地量化人體遭受有害輻射的嚴重程度，學界提出了“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，不同的輻射源對人體的傷害效果是不一樣的。為此，科學家們又專門定義了一種叫作“當量劑量”的物理量，讓不同類輻射的殺傷力之間可以進行公平的比較，也由此誕生了一門全新的學科——輻射劑量監(jiān)測。
▲項目組成員開展累積型劑量計測量
這門學科的現實意義不言而喻。隨著核技術應用的不斷推廣，目前核技術已逐漸成為國民經濟的重要組成部分。以我國為例，核技術應用產值已達到國民經濟生產總值的0.4%左右（2015年產值達3000億元），近年來年均增長率均超過20%。為確保核安全，國家和社會投入了大量資源進行輻射監(jiān)測，尤其是對于環(huán)境輻射劑量的監(jiān)測，體現在核技術應用的各個環(huán)節(jié)。
“在環(huán)境輻射監(jiān)測領域，采用熱釋光劑量計或光釋光劑量計等設備進行累積劑量監(jiān)測是當前國際通用的方法?！泵棵空劶白约旱膶I(yè)領域，李德紅總是滔滔不絕。從他的介紹中可以了解到，目前在國際上，光釋光劑量計以其可重復測量、信號保留時間更長等優(yōu)勢，已逐漸顯現出取代熱釋光劑量計的趨勢，尤其在環(huán)境輻射監(jiān)測、核電、醫(yī)療衛(wèi)生等領域。2015年，國際原子能機構/世界衛(wèi)生組織在開展劑量監(jiān)測能力質控比對的活動中，已將光釋光劑量計替代熱釋光劑量計作為全球范圍內質控比對的傳遞標準。為順應時代發(fā)展要求，確保無源累積型劑量計的量值準確與統(tǒng)一，美國、德國和日本等先進發(fā)達國家針對累積劑量監(jiān)測工作率先提出了覆蓋全國的、完善的技術管理要求，建立了相應的國家計量標準和量值溯源方法，為上述國家的核技術安全利用提供了前沿可靠的計量數據保障，實現了測量技術的不斷迭代升級。
反觀國內，雖然中國計量科學研究院早在20世紀90年代初就已建立起熱釋光劑量計檢定國家標準，但裝置已經運行多年，檢測能力已很難滿足新的溯源需求。而針對光釋光劑量計的溯源方法尚未建立、質控手段不完善，直接影響了光釋光劑量計在國內的推廣應用。面對此種態(tài)勢，李德紅很清楚，要提升我國環(huán)境輻射監(jiān)測用無源累積型劑量計的測量能力和溯源技術水平，從“跟跑”走向“并跑”位置，需要一場華麗的蝶變。為此，他帶領項目組歷時數年開展一系列研究。
首先，李德紅團隊開展了光釋光劑量計檢測能力建設，建立了國內首個光釋光劑量計檢定標準裝置。在此基礎上，他們系統(tǒng)研究了在量值傳遞過程中各個影響因素，對其校準因子的不確定度進行評定，完成了光釋光劑量溯源方法研究，填補了國內光釋光劑量測量裝置溯源的空白。這是符合我國國情的檢定規(guī)程的誕生歷程，也是李德紅個人職業(yè)生涯的又一光點。
歲月不居，時節(jié)如流。2022年，李德紅再次厚積薄發(fā)，憑借“環(huán)境輻射監(jiān)測用無源累積型劑量計溯源與應用”項目摘得2022年度中華環(huán)保聯合會科技獎特等獎的桂冠。未來還有多遠，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，或是晨起而奔的輾轉，他都會心懷乾乾篤志，堅守灼灼之心，不枉時光漫長?！拔业脑竿芎唵?，為核技術安全應用貢獻微薄之力，沿著發(fā)展的生命線一直走下去?！彼f。
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責任編輯：Rex_14
