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汤彬:为铀而生的“最美科技人”


2022年8月2日,中共江西省委教育工委、江西省教育厅、江西省人力资源和社会保障厅举行第四届“感动江西教育年度人物”推选活动复评会,经评审和公示,推选产生了15个正式提名人选(含3个团体)。

 

汤 彬

汤 彬,男,1964年生,无党派人士,东华理工大学副校长、教授。

他是中国工程院2019年院士增选有效候选人,兼任核技术应用教育部工程研究中心主任,是“全国工人先锋号”获奖团队技术带头人、首批全国高校黄大年式教师团队负责人,享受国务院特殊津贴,曾荣获国家科技进步奖二等奖、江西省科学技术进步奖一等奖、江西省科学技术进步奖二等奖、江西省教学成果奖一等奖4次、江西省教学成果奖二等奖,多次被江西省教育厅评为江西省普通高等学校中青年学科带头人,被《科学中国人》誉为“为铀而生”,并被评为“科学中国人(2018)年度人物”,是“最美科技人”。

他,是扎根教学科研一线近40年的大学教授,坚持为核学科人才培养孕育“火种”。

他,研发的钻孔原位探铀与现场铀矿定量的核测井技术成果打破了欧美技术封锁,建立了“无需钻孔岩样分析便能提交矿产储量”的我国铀矿独有技术体系,解决了快速探铀和现场定量这一公认的世界性难题。

他,是国家科技进步奖二等奖获得者、首批全国黄大年式教师团队负责人、“全国工人先锋号”获奖团队技术带头人、东华理工大学汤彬教授。

“五一”走访慰问,省领导请他站“C位”,说道:“人才宝贵、创造伟大,您当仁不让是主角。”

汤彬面向国家重大需求,坚持以国家利益为重,立志科技报国,四十年同一梦,通过组建行业协同的科技创新团队,研发出了面向铀矿与环境的核与辐射探测关键技术、仪器装备及其应用的系列成果,为我国铀矿勘探打破国外技术封锁、甩掉“贫铀少铀”帽子、确保国防军工和核能发电的铀资源可靠供给、核技术产业的高质量发展及相关人才培养作出了突出贡献。


专攻铀资源科研“险”峰的“最美科技人”

 

汤彬教授带领团队赴纳米比亚湖山矿开展现场实验


作为重要核燃料,铀在地壳中的平均含量仅为百万分之二,是国防军工和核能发电不可缺少的战略资源,关系到一个国家的国防安全和经济发展。
铀矿难找尤其定量更难,为解决这一“卡脖子”难题,甩掉“缺铀少铀”帽子,汤彬每年带领团队深入江西、新疆、内蒙古等地的铀矿勘探地区工作6个月左右,甚至在荒无人烟、岩石嶙峋、天气条件极其恶劣的矿区艰难采集、逐步积累实验数据。历经30余年持续攻关,克服了无数个艰难险阻,在可借鉴经验非常有限的情况下,一点一滴在自我摸索中研发出铀矿勘查的核辐射探测技术,并广泛应用于环境辐射检测、核应急等领域,在一定程度上解决了我国快速铀矿勘探、准确铀矿定量的技术性难题。

“医用的辐射探测可以将看不见的东西变成看得见,如用X光给人体拍片。钻孔探铀的核辐射探测是给钻孔周边的岩石‘拍片’,将地底下看不见摸不准的铀矿变成看得见,还能知道铀的含量和分布。”汤彬用了这样一个形象的总结。

汤彬团队的创新性研究成果之一,基于钻孔γ辐射总量及全谱的铀矿定量分层解释理论与方法技术,就是在钻孔中依赖γ射线给岩石“拍片”,它可逐点解析沿钻孔轴线的地层岩石铀含量分布,可替代确定铀含量的钻孔岩芯取样与化学分析等常规方法,解决了利用测井结果快速定量和准确评价矿产资源的世界性难题。自分层解释方法被确定为我国铀矿定量的标准方法以来,我国新增的2/3以上铀资源储量估算已全部使用了该方法,相关的配套技术与设备还在国防及重大工程中被广泛应用,产生的节支总额近百亿元。

“通过项目实施打破了国外封锁,创立了我国独有的铀矿定量体系,研发的系列核心技术与成套仪器设备填补了多项国内空白。”汤彬说,通过普及这项技术,如今在野外勘探地已能现场实现即时判断出此地是否藏有铀矿,还可计算铀矿储量。

功夫不负有心人,怀抱解决国家“卡脖子”技术难题的科学志向,汤彬带领团队勇攀一座座“险”峰,先后承担了国家高技术研究发展计划主题项目“脉冲中子测井与铀定量解释技术”、国家自然科学基金重点项目“铀裂变瞬发中子测井与铀定量分层解释的基础研究”、国家重点研发计划(重大科学仪器设备开发)重点专项“高性能长寿命中子管研制与应用”等重要研究课题,斩获国家科技进步奖二等奖(排名第一),多项成果填补国内空白。

孕育核学科人才培养“火种”的最美教育者

 

汤彬教授在超净实验平台指导博士生开展探测器研制工作


改革开放以后,我国早期的核学科发展模式显示出越来越不适用于经济发展需求,核学科的教学体系和育人环境受到强大冲击,教学资源严重匮乏,造成人才严重缺失。

为保持核学科不断线,让核探测技术成为服务于铀矿探测的有效手段,他在学校创办了核工程与核技术本科专业,进而发展出核科学与技术学科。核学科创办之初,一切都需要自己动手,组建团队、搭建平台、编写教材,汤彬沿着自主培养道路,不断发展核科学与技术学科,建成了核资源与环境国家重点实验室、核技术应用教育部工程研究中心等平台,培养了一批又一批国家亟需的核学科人才,现已将核工程与核技术专业建成为国家“双一流”本科专业,将核科学与技术学科打造为江西省“十五”“十一五”重点建设学科、“十二五”高水平学科、“十三五”国家国防特色学科。

多年来,我国在核科学技术类本科专业人才培养中一直短缺核辐射测量原理及应用方面教材。为此,汤彬结合数十年的教学经验和国内本科生教学现状,查阅大量国内外资料,历时两年多,编写了《核辐射测量原理》国防特色教材,得到了原国家国防科技工业委员会(现国家国防科技工业局)、成都理工大学、哈尔滨工程大学出版社等的大力支持, 20多年来一直被国内核科学技术及相关专业广泛采用。

为培养学生实践应用能力,汤彬在学校科研平台基础上,通过与国防、核工业、环保、质检等行业对接,建立了产学研用合作体系。在学生眼里,汤彬是一位严厉的老师,甚至要求“过高”,学生在他教导下过得很是“辛苦”。但是,一届一届的学生不但掌握了扎实的专业知识和实践能力,而且获得了严谨的治学态度和敏捷的思考能力。他培养的硕士、博士毕业后大多数都成为了公司、高校、科研单位的创新技术骨干。


推动科研成果从“纸面”到“地面”的攻坚克难者

 

汤彬教授在实验室进行现场科研工作研讨


为避免我国在核与辐射探测领域“缺芯少魂”,汤彬带领团队攻克了同位素固体氡源、氘氚中子管可控源、加速器型X射线源、半导体中子探测器等部件的“卡脖子”技术;研发出了小辐射源替代大辐射源使其能谱成分等效的航测仪地面校准方法、中/小型氡室替代大型氡室使其氡浓度动态稳定的测氡仪氡室校准方法等计量装置小型化的关键技术以及核素识别、辐射成像等通关安检“无需开箱”的原位探测技术与高端辐射仪器,使军民两用核技术产品的国产化水平得以提升。

汤彬认为,高校每年都有许多基础性研究成果,但大部分都停留在纸面,通过校企合作可以将相关成果转化为生产力服务于生产生活,推动社会经济发展。为此,汤彬带领团队率先开启了校企合作模式。2005年,汤彬挑选5名团队科研人员进驻贝谷公司,着手核辐射仪器的产业化开发,经过十几年努力,研发出具有完整自主知识产权的通道式车载/行人放射性监测系统、核素识别比活度快速检测仪等专用型核辐射探测成套仪器设备,目前6大系列40余种民用核辐射仪器在我国环保、海关、边检与出入境口岸得到了广泛应用。汤彬这种校企合作产业化模式获得了成功,使得江西省多家高校和科研机构大力效仿,掀起了政企民学合力创新浪潮。

2017年,汤彬听说非洲纳米比亚湖山铀矿的矿石贫化度较高造成资源浪费、矿山开采成本高等问题,他从低碳环保、绿色发展角度出发,提出研发“门式”卡车扫描站,用于对320吨超大型运矿卡车的矿石品位以行进状态进行快速有效检测。他带领团队多次远赴纳米比亚考察,详细了解采矿运作过程,在实验室建造仿真模型,仔细推算数据演算方程,每周开展一次专题讨论,解决技术难题。经过4年科研攻关,成功研发出门式卡车扫描站。2021年9月,门式卡车扫描站在纳米比亚湖山矿正式投入使用,为世界铀矿冶行业提供了经济、高效测定铀矿石品位的解决方案,保障了我国铀资源供给。

四十年如一日,从青丝到白发,汤彬始终坚持核心意识、家国情怀,一生专注在核技术应用领域的研究、拓展及创新,深居简出、不计得失,围绕国家亟需的重大项目,从未停下探索的脚步,培育了一批批核学科领域的高层次人才,以大先生的风范影响着青年科技者继续攻“险”峰、探“新”路。



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