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中国是怎么进入镭时代的?

放射性元素
发布:2020-11-07 19:28:37     来源:中国核工业
1898年居里夫人发现镭,证明放射性元素镭的存在,大量镭制品广泛用于医学和发光粉,镭的价值大增,强国纷纷开始镭学的研究。1964年5月,国家科委和二机部根据“国家科学技术十年发展规划”要求,下达给北京第五研究所(以下简称五所)三项任务:镭基准与镭标准的建立、标准放射性同位素制样及制备方法的研究、标准放射性同位素的制备和供应。与此同时,为填补空白、赶超世界先进,形成了当时极富号召力的目标,即有无条件都必须解决中国镭的有无问题,并开展选矿、水冶、纯化、制源、分析测试、安全防护等科研任务,为我国放射性基准的建立,同时为我国天然放射性同位素的应用做出积极贡献。


 陈新民
 
 
杨承宗组建课题组,代号303工程

1966年2月,时任第二机械工业部五所副所长杨承宗组建了课题组,代号303工程。直接参与课题组的科技人员有50多人,大多都来自清华、北大、科大、复旦等高等学府,涉及化工、分析、辐射安全防护、放射化学、化工机械、核物理、机械加工等多个学科。
我于1965年7月毕业于中国科学技术大学放射化学系,分配到五所,1966年9月正式加入303工程,主要研究铀精矿发烟硝酸浸出产的氮氧化物与氡气处理、活性炭吸附氡、氡的长期封存设备、镭厂的安全防护措施与监测方法。
 
 
兴建中国镭厂——七五〇厂
为了实现上世纪60年代末拿出中国镭的雄心壮志,在“先生产,后生活”的大庆精神指导下,按照当时“分散、靠山、隐蔽”的建厂方针,小试的基础上直接进入设计、基建,于1968年10月25日在辽宁省兴城夹山动土兴建中国的镭厂——七五〇厂,我于次年6月离开首都北京,举家来到渤海之滨的县城,直到退休也未曾离开过为之奋斗一生的战场,老话说“献了青春献终生,献了终生献子孙”,历史的沉淀让我体会到其中的酸甜苦辣。
 
 
 
 
中国进入了镭的时代

1969年,二机部副部长刘伟指出,要集中兵力打歼灭战,保证重点,先解决镭的有无问题。同年8月,国防工办强调力争60年代解决镭的有无问题,余下的时间只有4个月。就这样,一群年轻的知识分子与全国各地借调来的技术骨干,同心协力,不畏严寒,不怕艰苦,边科研、边设计、边施工建设,开启提镭大运动。
 
 
当时,有利条件是有部、局、所各级领导的关怀、协调,兄弟单位、当地政府、部队的支援。不利因素是11月中旬时,提镭工艺厂房内墙和地面施工只完成三分之二、水电风暖尚未完工、18台主要非标设备尚未制造、现场没有生活区等等。摆在面前最大的问题就是时间,我们当即成立了突击队解决水电风暖,成立增援队完成非标设备加工制造。大家发扬“一不怕苦、二不怕死”的艰苦创业精神,以现场当生活区,吃住在工地,20天内完成了70台设备、250个阀门、2000米管线等的安装和调试。
经过全流程试车作业,准备开始第一批镭溶液的正式生产。1969年12月19日,提铀工艺正式投料,所有仪表刚刚显示完就出现异常,临时代用泵排料到过滤器时出现料浆堵塞,当班的李定於、张世明、吴庆玉抢着用塑料布接溶液,并立刻查找原因。原来由于泵的进出口接管过大引起的,换管后,料液即刻过滤恢复正常,从第一槽到第十八槽,浸出分离工序运转正常。12月23日,中国第一批镭溶液出来了,纯度为96.77%,自此,中国进入了镭的时代。
 
镭回收率提高到80%左右

首战告捷,成绩是喜人的,拿到了镭溶液,但暴露出两个突出问题:一是镭的回收率低,仅为20%左右;二是国家计量院需要镭基准的镭盐杂质含量不大于0.1%,现有工艺提镭杂质含量比设计需要的高了几十倍,而且镭基准源需要以无水氯化镭形式装料。
 
此外,试生产初期原工艺设备,采用一次小量投料浸出,圆盘过滤、固液分离。来自广东的铀精矿本身是粉末状,但运到现场却结成硬块,投料前需再次粉碎,原工艺设备几乎不能正常运行。必须对生产线进行重新改造,选用新的设备流程。当时又正是“文革”时期,工作很难开展。此情况汇报到上级后,1973年8月13日~8月23日,由二机部派专家陈国珍和杨承宗,带领国家计量院等有关单位到七五〇厂召开了“8.13”会议,中心议题是如何提高镭的回收率,确保在1976年底完成镭基准源的研制任务。
 
 
实验组不知查阅了多少文献资料,不知进行了多少次彻夜不眠的讨论,不知经过了多少次试剂参数优化,最终确定了提取镭的工艺流程,使镭的回收率提高到80%左右。
 
生产出真正意义上的国产镭工作源

由于液体镭溶液存放在聚四氟乙烯瓶中,存在容器老化、气体累积、内压增大等安全隐患,需要对硝酸镭溶液进行浓缩纯化,制成无载体镭盐。为了研制无载体镭基准源、镭标准源及其它镭制品,从而实现镭制品的全部国产化,完善中国镭工艺势在必行。
 
有关人员前期做了大量探索工作,樊子仪、金涛等采用蒸发法,褚桂明、王华富等采用重结晶法,但都无法得到纯的无载体镭盐固体。
 
1983年,我采用沉淀法,用硫酸加入硝酸淋洗的镭溶液中,经过一系列工序,得到了无载体氯化镭固体。试验一次成功,从此最终完善了提镭工艺,用国产的镭原料,生产出了真正意义上的国产镭工作源。
 
七五〇厂自1968年10月25日建厂共运行19年,获取铀-238、镭-226、钍-230、镤-231、铅-210等多种放射性核素;利用国产镭原料制备各种型号的密封镭标准源1267支,利用进口镭原料制备镭标准源180支。
 
 
研制出国内首支医用镭源,填补国家核科技一项空白

当时中国使用的医用放射源都是进口的,有些国家在出售镭制品时,竟然超越国际贸易常规,提出让中国填写申请书等带有侮辱性的条件。经过充分讨论和集思广益后,七五〇厂确定了用溴化镭制作医用源。
 
但称量工序遇到困难,分装天平安装在防护箱中,气体流动造成观察模糊和出现不稳定状况,工人师傅忻稼芳和陈齐量连续工作50多个小时终于解决上述难题。称量需要一台精度在万分之一的专用天平,工人和技术员通过修复报废的小刀架、制作光度板,用了4个月的时间完成了天平的制作。焊封工序用的氩弧焊机,没有定制产品,一无图纸、二无资料,技术员陆世法多方请教、反复试制,制成一台小型自动程序控制氩弧焊机。无数技术难题一项项被攻破,终于在1970年9月30日,研制出国内第一支医用镭源,再次填补了国家核科技的一项空白。之后,研制了镭医用源22套、180支,满足了国内需求。
 
准确测定了喜马拉雅山峰的高度

1985年,按221厂要求与北综厂等合作,我作为第一负责人,用RaBr2研制出了“低中子本底异形镭γ源(YML-50型)”,开拓了镭的新用途。此项研制成果获得了1986年核工业部科学进步二等奖。
 
一批批镭源相继被研制出来,包括教学镭源、系列微型源以及液体镭标准等四种类型的镭制品。其中,铅-210用于重力仪准确测定了喜马拉雅山峰的高度。
中国的镭事业伴随我度过一生,青年时代有过火一般的热情,壮年时代经历了艰苦的磨练,直到老年引发了深深的思考。“四个一切”的核工业精神鼓舞着核工业人在科研道路上不断前行,它已经成为核工业人最为宝贵的精神财富,成为核工业人创新发展、继续前进的强大动力。
  
 
(陈新民,1941年11月出生,1965年7月毕业于中国科学技术大学放射化学系,随后分配到第二机械工业部北京第五研究所(核工业北京化工冶金研究院前身)。在科研岗位上,完善了提镭工艺、镭厂的安全监测技术、安全管理及计量防护工作,解决了二级废水处理工艺。1969年12月23日,七五〇厂生产了中国第一批镭溶液。1970年9月30日,参与研制出国内第一支医用镭源,再次填补了国家核科技的一项空白。1983年承担了无载体固体氯化镭的研究,并担任七五〇厂的副厂长。1985年研制了“低中子本底异形镭γ源”,获得核工业部二等奖,1990年7月担任七五〇厂厂长,2001年11月退休。)
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