李德平与中国辐射防护事业

2021-09-10 04:52:31
现代阅读 2021年8期
关键词:李德

李德平,1926年生于北京,祖籍江苏兴化。1948年清华大学物理系毕业,我国著名辐射物理、辐射防护与核安全学家,中国科学院院士。中国辐射防护科研领域主要开拓者和奠基人之一,中国辐射探测技术的主要开拓者之一。国际原子能机构、联合国原子辐射效应科学委员会委员,曾连续3届担任国际放射防护委员会主委会委员。

作为中国核工业先行者之一,李德平响应时代召唤积极投身科研事业,又有着国家需要有所担当的情怀,最终成为辐射防护领域的科学大家。

日本无条件投降后,1946年5月西南联大解散回迁。在西南联大物理系学习的李德平回到北平,选择在清华大学继续上三、四年级课程,1948年正式毕业。

毕业后,李德平留物理系任助教,随胡国墇分管电磁学实验,同时带一个班的普通物理实验。后随物理系主任霍秉权教授恢复抗战前中国的第一个云雾室。与此同时,无线电实验室也在加紧建设,李德平在孟昭英先生的指导下制作了一台千伏级高压稳压电源装置。

中国科学院近代物理所成立之初,钱三强曾和应邀前来参加会议的清华大学教务长周培源先生谈到选人的问题,周老说:“你们要谁,可以提名,只要学校能开出课来,不影响教学,清华全力支援你们,但有一条,必须本人愿意。”周先生在谈话后推荐了两个人,其中一位就是李德平。1950年秋,彭桓武让李德平参观中国科学院近代物理所。李德平发现中国科学院近代物理所研究的云室技术和计数管技术都是国际前沿,而自己工作的清华大学还在做1937年前的恢复工作,当时就很受“物质诱惑”,马上答应来中国科学院近代物理所工作。

1951年1月,李德平到中国科学院近代物理所后,被安排加入钱三强主持的计数管组,组里人员紧缺,没有专门的玻璃工,他就动手吹制了简单的扩散泵,自己动手用“皮老虎”代替真空压缩机,经汽油产生高温火源,将普通平底玻璃烧瓶烧制成水银扩散泵。又利用收集的旧仪器,装配成精度极高的毫安计组合,这个装置在以后的工作中发挥了很大的作用。他又动手研制出了千伏级的稳压管,用稳压管制成高压电流。

1951年,从英国回来的戴传曾先生到了中国科学院近代物理所,他接过钱三强所长亲自主持的核探测器组,与李德平这些年轻人一起艰苦创业,开始研制中国第一代核探测仪器。

当时正值朝鲜战争,王淦昌去朝鲜战场考察回来带了一项特殊任务,要求研制一套手携式辐射探测仪来鉴定美军是否在朝鲜使用核武器。戴老接到王淦昌先生给的紧急任务后,就立即让李德平着手准备。眼前的实验室条件极差,一切都要自力更生、白手起家。卤素管当时国外虽已商品化生产,但工艺保密,有关文献屈指可数,利用简陋的实验条件,戴老和李德平攻克了鹵素管如何不被腐蚀的问题,动手制成充气系统,实验了多种工艺后,他们制出了实用的卤素管。卤素盖革计数管的生产工艺被推广到华东电子管厂,产品批量生产。戴传曾和李德平“卤素计数管与强流管的制备和它们放电机制的研究项目”于1957年1月24日获得中国科学院科学奖金委员会授予的“科学资金三等奖”。

中子探测技术的研究首先要解决中子源的问题,当时国内还没有加速器,更没有反应堆。戴老提出自制中子源。打听到北京协和医院有一个封存的500毫克镭源,在放射化学家杨承宗先生大力支持下,他们清理修复好镭源装置,提取出氡气,之后把戴老从英国带回的铍粉与氡气一起封入玻璃管中,制成氡-铍中子源。有了中子源,戴老和李德平开始三氟化硼中子计数管的攻关,实验室里用的浓缩10B、计数管测量中的μSv(微希沃特)90Sr(锶-90)和1.5mgRa(镭)还都是钱三强让杨承宗从法国居里夫妇老师那里带回给实验室的。对三氟化硼计数管的机制和工作条件深入研究后,他们很快闯过技术关,制成中子计数管,建立了生产工艺,实验性能优良,立即就推广到上海电子管厂生产。

这几种计数管的研制生产,为中国核工业的铀矿勘探和开采、教学工作、武装防化兵、中子物理实验、核武器研制和核试验提供了必不可少的测量手段,为中国自主研发核武器和核反应堆奠定了基础。

“生产未动,防护先行”。在进行铀矿地质勘探、核科学研究及核工业建设的同时,如何防止核辐射危害已被提到议事日程。1958年,中国科学院原子能研究所放射化学研究室、放射生物学研究室及技术安全研究室先期开始核安全防护科学研究工作。1962年3月7日,以李德平为首的技术安全室的技术骨干以及放射生物学、放射化学研究室的研究人员共132人成立了“北京工业卫生研究所”,内部称二机部七所,李德平任辐射物理研究室主任。

1962年,中国第一座生产用重水反应堆101建成。朱光亚听取了当时苏联专家总顾问扎基诺的建议:“反应堆要启动了,应该把反应堆周围本底情况测量出来,留存好数据。”于是,就让李德平协助完成反应堆周围的环境测量。

当时,赤手空拳没有任何现成的移动环境监测仪,李德平借来一辆吉普车作为气溶胶采样仪的移动平台,再配上发电机,解决了“移动监测”问题。由于没有反应堆周围地形图,起初李德平他们主要到周围随机找些开阔的地方,再随机找些不同的样品进行环境监测。虽然工作有局限性,但得到了第一手环境监测数据,以备将来有了更好的仪器,用新旧仪器比较分析可找到之间规律,再测环境,就可以让环境监测数据延续下来。此后,他组织设计、试制和安装调试了零功率反应堆剂量监测系统,这是我国第一套自行设计研制并投入运行的剂量监测系统。

1962年,经聂荣臻副总理批准,北京工业卫生研究所同华北原子能研究所合并组成“华北工业卫生研究所”,定址太原。1964年10月16日,中国西部地区试爆第一颗原子弹成功。这次试爆,华北工业卫生研究所16名科研人员协同防化兵21所共同承担了计量仪器仪表的安装调试、现场的辐射剂量测量以及生物效应的实验研究工作。

李德平早在4月之初,已与防化兵21所为这次执行任务交换了意见,随后选精兵强将,告之准备去西北出差,可能几个月不能写信与家人联系,同时叮嘱不要告诉任何人。几天后,李德平带着将参加第一颗原子弹爆炸现场进行辐射剂量测量的同志去塔院防化院研究所,这时先生才正式说出他去参加我国首次核试验。同时,李德平还派另一名科研人员参加了第一颗原子弹现场安全防护指挥工作。他们获取了大量实验数据,计算出核爆后辐射沾染区内地面辐射水平随时间的变化,列成表格编出手册,为防化兵辐射安全管理提供依据,起草了整个现场的安全防护规程。李德平以这次核试验为契机,在华北工业卫生研究所深入开展了我国组建电离室的研究工作。

李德平以他科学家的敏感性,抓住防护原则与标准这个根本问题,力排众议,建议采用国际公认的防护原则和标准。这一建议使我国避免了苏联曾走过的弯路。

他与罗正明发展了空腔电离理论,共同得到了“空腔的作用相当于腔内存在一个虚源”的概念,这是中国人对带电粒子输运理论的一项突破性贡献。

早期在矿山防护实践中只测氡而不测子体,测量结果不能正确反映对矿工健康影响的状况,李德平组织专门研究组研究氡测量的问题。针对国内当时测量氡子体时确定探测器对RaCα效率时常发生错误,他给出了计算探测效率随粒子能量变化的方法,在快速测量方法的计算中考虑了探测效率的变化,发表了《受到射程限制时探测器几何因子之计算》一文,獲得了1978年全国科学大会奖。

1980年的一天,李德平亲自动手研制了一台场效应管静电计,这台仪器设计制造独特,除用国产的场效应管外,仪器的机壳、电子器件都由他亲手制作和焊接,仪器有灵巧可靠的接地装置用以保护场效应管不被损坏。仪器表盘经李先生精心刻度,只有细心的人才能发现其表盘的不均匀刻度。

1981年4月27日,W.科尔布教授来中国时,这台“李氏”场效应管静电计与北京原子能研究院岳清宇教授的AET场效应管静电计、西安262厂的动电容静电计及W.科尔布的闪烁型辐射仪PTB7201进行了国际比对。在太原的明仙沟岩洞铅室中和中国辐射防护研究院两处地方的比对结果惊人地相近,证明李德平制作的仪器非常准确。

当时,原子能研究院的岳清宇教授对李德平做的这台仪器爱不释手。为了得到这台设备,他提出用他们单位的一台球形电离仪交换这台手工制作的场效管静电计仪,李德平考虑到中国辐射防护研究院只有圆柱形电离仪,还没有一台球形电离仪,就爽快同意。现在,这个科技瑰宝已交付给国家保存。

李德平十分重视发现和培养人才。他善于育人、乐于育人,常说“世界上只有知识是给了别人而自己不会减少的”。

改革开放初期,通过李先生推荐,一批专家学者被送出国门参与国际间科技交流活动;担任《辐射防护》主编期间,他把修改稿件看成是提高作者学术水平的手段,常说,为杂志审改稿件,就是指导科研。他重视学习,“不把自己限制在已熟悉的领域,总是不断学习新知识,不断开拓新领域”。

改革开放以后,李德平积极建立和加强中国辐射防护界与国际社会的联系和交流,并在重要的国际组织中担任重要职务,为推进我国辐射防护事业的发展发挥了重要的作用。李德平从1985至1997年连任三届国际放射防护委员会主委会委员,1987至1992年任联合国原子辐射效应科学委员会中国代表;1988至1992年任国际原子能机构国际核安全咨询组成员。他强调:“国际合作关乎国家声誉,一定要言必信,行必果。”

(摘自清华大学出版社《无悔年华》    主编:王浒  史宗恺    本文作者:沈冰)

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