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​做核资源与环境领域 创新研究的“国家队”
文章来源:中国核工业报 日期:2018年11月21日

最近,江西省科技厅和人民政府联合发布了一份文件,批准在东华理工大学农业技术部下设立“核资源与环境国家重点实验室”。这是中国第一个在中国核资源和环境中建立的重点实验室。该实验室将以国家核工业的主要战略需求为指导,重点关注人才,重点是铀成矿理论和勘探方法,铀矿开采方法和技术,核废料处置和环境治理。基础研究和应用基础研究,形成了国内一流,国际知名的核资源和环境基础研究能力。本文介绍了实验室如何为读者开展相关研究。

铀是一种重要的战略资源和能源矿产,被称为军事工业粮食和战略核力量的基石。但是,中国的铀资源稀缺,资源匮乏,难以满足国家能源安全和国防科技产业发展的需要。因此,制约核工业发展的瓶颈一直存在。诸如勘探,采矿和核废料处理等相关科学研究问题已成为许多学者关注的焦点。

“作为中国核工业的第一所高中,东华理工大学的高级'核科学''地质'两个标语,建立中国的核电地位,发展国防科技工业和当地建设经济学他做出了重要贡献。“东华理工大学党委书记刘和生说:”核资源与环境国家重点实验室的批准意味着学校有一个'国家队'基础研究和应用相关领域的基础研究。据他所知,实验室集中了学校相关学科的优秀人才资源,形成了由知名专家学者作为学术带头人和年轻人组成的高水平科研队伍。中年学术骨干作为中国核资源和环境的支柱,该领域的发展提供了条件ong创新和智力支持,并继续帮助国家核能发展战略和大型铀矿的建设。

  聚焦一:向500米以下“第二勘查空间”“寻宝”

全球铀资源丰富,但分布极不均匀,主要集中在澳大利亚,哈萨克斯坦,加拿大,俄罗斯等国家。鉴于铀资源的重要性,美国,俄罗斯,日本和其他国家多年前已建立了足够的铀资源储备。根据国际原子能机构的报告,中国已探明的铀矿储量位居世界前十位。此外,中国的铀资源具有规模小,品位低,选择和冶炼困难的特点。通常还有其他与之相关的矿物,大量复杂且难以处理的铀资源尚未得到有效利用。

在铀勘探方面,拥有资源优势的国家如加拿大和澳大利亚处于世界前列,其深铀勘探可达200​​0-3000米。目前,我国大部分地区的勘探深度不足500米,深部勘探(500-2000米)仍有巨大的勘探潜力。随着核电工业的快速发展,中国对铀资源的需求不断攀升。因此,扩大储备,提高产能,确保铀资源供应的安全已成为一个难以“硬的”。

但地质人最害怕的是“硬骨头”。作为全国核资源和环境领域最完整的大学,东华理工学院已经开始“进入地下”数十年。

在新时期,为了突破中国铀资源的“第二探索空间”,克服深铀资源勘探的关键科学瓶颈,华东理工大学核资源与环境实验室弘扬了地质人的“山”。攀登,遭遇水和涉水“创新精神团队,培育和集聚核资源勘探和方法研究,地球勘探和信息技术创新团队,铀资源勘探和铀矿产品开采技术创新团队和其他高层次人才,与中国的以典型的铀矿区为研究对象,开展铀矿地质,地球物理和地球化学综合研究,建立典型的找矿模型,扩大找矿空间,扩大找矿效果;加强铀的深部铀勘探方法和技术的基础研究和应用研究准确的资源量化和评价为国家铀资源的开发提供理论支持。

  聚焦二:趟出经济、环保、高效的铀矿采冶之路

在中国铀矿的分布图中,大部分是南部的硬岩型铀矿床和北部的砂岩型铀矿床。不同类型的矿床,采矿方法也不尽相同。 “硬岩铀矿开采通常采用相对低成本的铀堆浸技术。但是,随着对铀资源需求逐年增加,硬岩铀矿的浅矿资源逐渐枯竭,低品位铀枯竭。矿石堆浸资源回收率低,废石,尾矿等环境问题严重,难以开发铀,生产成本增加。对于砂岩型铀矿开采,相关技术处于世界前列。俄罗斯和俄罗斯等国家通常使用化学浸出方法,如酸法或微试剂中性浸出。但是,对于深埋,低品位,强还原和复杂成分的铀矿,这些方法很难达到理想的效果。“实验室主任孙占学教授介绍。

如何经济,环保,高效地开采复杂且难以处理的铀矿?如何解决铀矿的浸出机理和控制方法等问题?

对于硬岩铀矿开采和冶炼,实验室研究小组提出了“生物矿物浸出浸液强相关”的浸出理论,并开发了一种新的绿色生物倾倒浸没系统集成工艺,并得到了推广和应用。实现了良好的经济效益。对于砂岩型铀矿开采和冶炼,实验室遵循生物渗透铀技术的发展方向,重点研究铀浸出水岩机理,微生物浸出方法和技术,以及新的铀分离和测试方法。研究。目前,实验室已将研究成果应用于伊犁盆地沉井中铀资源的回收,取得了良好的效果。

同时,铀矿开采和冶金样品由于其成分非常复杂,其快速准确的分析也是一个具有挑战性的问题。目前,国内外对铀及其相关元素的测定是以化学方法和原子光谱为基础的。在测定之前,样品需要经历许多复杂的步骤,例如溶解,分离和富集。出于这个原因,实验室创建了一个复杂的基质样品质谱。新方法无需样品制备即可快速准确地进行分析。此外,结合当前人工智能的快速发展,实验室有望在电离领域取得新的突破,实现高辐射极端环境下铀矿开采过程中化学成分的自动分析和调控。 。

  聚焦三:力促铀矿产业生态化

随着铀矿开采和冶金的长期发展,放射性废物的存量将继续增加,对大气,土壤和水生态系统构成潜在威胁。特别是随着核电的快速发展,中国核电厂产生的核废料也将增加。因此,核废料处理,放射性核素分离富集,辐射监测和环境修复研究逐渐进入公众视野,铀矿业的生态化已成为中国生态文明建设的必然要求。

对于祖国的绿色山脉和绿色山脉,东华理工学院的研究人员知道负担是肩负的。放射性废物处理和处置的创新,核设施退役理论和方法,深层地质处置和高放射性废物环境安全的技术系统和评估标准的建立,放射性污染控制新技术的开发,大气氦的形成和空气传播放射性物质机制研究......一系列有效的辐射监测技术和经济上可行的环境修复技术已成为实验室研究团队研究的重点。

由于粘土岩具有良好的自密封性和较强的保留能力,采用花岗岩和粘土岩吸附和解吸放射性核素,已成为国际公认的可行和安全的核废料处理方案。根据中国“放射性废物地质处置场所选择”的安全指南,实验室对粘土岩场的总体要求,关键特征和评价技术进行了研究,并通过区域地质调查,地球物理勘探和地球化学分析。 。初步确定预选区域和泥岩目标视野,然后比较和筛选不同的预选区域,为国家高级废物处置库预先选定的场地比较和预选场地建议提供支持。

鉴于放射性污染地下水中存在放射性核素离子,实验室进行放射性污染地下水处理的理论研究和技术开发;建立典型铀矿中放射性核素修复示范项目,对修复技术进行环境风险评估,并建立修复技术。法规和设计规范;开展江西省重点稀土矿区放射性和氨氮污染机理及整治技术研究,建立示范项目;研究放射性核素的分离富集,回收放射性废水中有价值的核素,提高资源利用率,减少放射性废水的环境危害。

通过模拟和现场试验,研究了航空放射性物质的形成机理和迁移规律,探讨了在一定条件下形成航空放射性物质动态稳定场的可行途径。制定了航空放射性物质测量和校准方法的研究和测量标准。气载放射性物质测量标准装置,构建航空放射性物质的单核或多核标准气田;开展有关核设施中空气放射性物质释放和迁移的研究,实施有效的空气放射性物质辐射测量系统,以及对不同类型的空气放射性物质进行有效处理方法的大面积调查和评估,研究和开发。

“未来,在科技部的协助下,实验室将与其他国家重点实验室建立学术交流和合作关系,提高研究能力和科研水平,协调技术创新引领特殊科学。特殊项目和基础人才等项目,支持自身科研能力和科研基础设施建设,同时作为配套单位,东华科技也将大力支持实验室建设,并利用这一点。以探索相关领域优势,培育高水平研究成果为契机,加快“主导产业,区域一流”高水平大学和“双师型”大学建设,提供更强大的智力支持为国防工业服务的人才保障江西地方经济建设。“刘和生说。 (朱天兴)

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