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晏敏皓:做核废物处理处置新材料的探路者

发布:2020-04-01 17:06:18     来源:科技日报
3月31日,记者从环境友好能源材料国家重点实验室(西南科技大学)——环境修复材料国际研究中心获悉,为解决高放废液(高放射性、高酸、高离子浓度)高效安全处理处置这一世界性难题,在该中心主任晏敏皓研究员的带领下,他们设计出拥有自主知识产权的,具有高选择吸附效率、高稳定性、低成本等特点,可工业化生产的特种树脂材料,即将投入生产。

做核废物处理处置新材料的探路者

2013年,晏敏皓主持了四川省海外高层次人才“百人计划”项目。随后,在法国原子能委员会工作多年的他毅然全职回国,回到中国(绵阳)科技城,加入环境友好能源材料国家重点实验室(西南科技大学)。而彼时,他已在法国小有成就。

“作为一个中国学者,学成回国、报效祖国,是顺理成章的事情。”晏敏皓说。

2018年,环境友好能源材料国家重点实验室(西南科技大学)——环境修复材料国际研究中心正式组建,晏敏皓担任中心主任。他带领中心团队致力于环境修复新材料,尤其是核废物处理处置新材料的基础与应用研究。

为何要选择核废物处理处置新材料这个“少数派”领域?

“截至2019年6月,我国已是全球核能/电在建规模最大的国家,与此同时,我国核工业发展中一些早期建设的核设施相继进入核退役节点。如何对与日俱增的核废物进行安全、妥善、长期的管理和处置是一个严峻的课题。”对此,晏敏皓看在眼里、急在心里,“我国相关领域的专业人才、核心技术、核心材料与核心设备相对匮乏,尤其缺乏整体解决方案,对进口技术、材料、装备的依赖度较高,受制于人。”

为此,针对国家在核退役与核废物安全处理处置方向上的重大需求,晏敏皓带领团队以基础创新为起点,开展特色鲜明、导向明确的国际前沿基础研究与应用基础研究,孵化孕育出拥有自主知识产权的核废物处理处置的核心技术与“硬核”材料。

很快,在基础研究方面,针对高放废物深地质处置中的迁移扩散问题,晏敏皓团队与北京大学、中国工程物理研究院核物理与化学研究所以及欧洲同步辐射光源合作,通过研究锕(镧)系元素在“矿物—水”固液界面上的反应机制,为准确评估处置库天然屏障在实际工程应用中有效吸附/去除水环境中锕系元素提供科学参数与依据。

随着团队基础研究越深入,产出了越多领先的成果,晏敏皓却越焦虑,看着陆续发表的科研论文,晏敏皓扪心自问:这些就是我们工作的终点和目的吗?他意识到,只有通过成果转化与产业化推进,才能尽快解决核废物安全处理领域的实际问题。

但是,科研人员的产业化之路谈何容易?

“最重要的是需要转变思维。”晏敏皓说。

“从科研的角度,看到自己孕育的技术,就像自己的孩子一样宝贵和无价。但从市场和资本的角度来看,技术的先进性只是一个部分,更为重要的是市场是否有极为迫切的需求和成熟稳定的技术和工艺。”晏敏皓说,即使满足了这两个条件,也需要去打动客户,敲开市场,而这些,仅靠科研人员一己之力远远不够。

如何克服这些困难?在晏敏皓看来,科学研究不是阳春白雪,要接地气,要找准市场需求的定位,切合实际,强强联手,共同推进。2019年4月22日,他着手成立了四川长晏科技有限公司。随即,他又担任了国家核技术工业应用工程技术研究中心副主任,四川核清科技有限公司总经理。

在放射性废物的安全处理与处置方面,晏敏皓带领团队针对放射性废液尤其是高放废液处理中的痛点与难点,通过巧妙的分子/纳米结构设计,制备出在极端环境(高酸、高放射性、高离子浓度)下,高效、高选择性吸附/萃取高放射性元素(钚、镅等)的新材料,且实现了工业化量产。

“下一步,即将在中核集团某专业乏燃料后处理厂的废液处理线上开展实际工程化应用。”晏敏皓说。

在核设施退役方面,反应堆堆芯拆除一直是业界头疼的难题。晏敏皓他们联合中国工程物理研究院核物理与化学研究所等单位开展了联合攻关。

“我们在机械工程、通信工程、核工程等多个领域交叉合作,有望破解耐辐射性能、自动耦合精准控制等多个难题,3到4年内实现核退役机器人国产化,这将填补该领域的空白。”晏敏皓说。

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