建设核化学化工科研实验平台的实践与探索

1、建设核化学化工科研实验平台的实践与探索    2012-03-20     论文导读:高校实验室科研实验平台建设是一项复杂的系统工程。该校在核能技术设计研究院在创建核化学化工科学研究实验平台、创新学科发展、培养相关人才和争取重大科研项目等方面,摸索出一些有益的经验。 清华大学核能技术设计研究院(以下简称清华核研院)核化学化工实.    高校实验室科研实验平台建设是一项复杂的系统工程。该校在核能技术设计研究院在创建核化学化工科学研究实验平台、创新学科发展、培养相关人才和争取重大

2、科研项目等方面,摸索出一些有益的经验。清华大学核能技术设计研究院(以下简称清华核研院)核化学化工实验室成立于1964年。1960年代初,为打破核大国对我国的垄断,为我国生产核燃料,清华核研院启动周恩来总理下拨的专款230万元,以原工程化学研究室科研人员编制为基础,建设了700m2高放射性实验室"核化学化工实验室"。实验室满足了当时编号为712的国家重要研究项目全流程的实验要求,为成功地研究乏燃料后处理Purex流程,取代前苏联落后的沉淀法,提供了先进的实验条件,使我国核燃料后处理研究达到了当时的世界先进水平。多年来,"核化学化工实验室"的科研人员坚持核燃

3、料后处理分离科学和技术的研究方向,取得了多项重大科研成果,为"核燃料循环与材料"成为重点学科奠定了基础。核研院按照清华大学重点学科发展战略规划,充分发挥先进学科优势,在"211工程"和"985计划"的支持下,建设了高水平的核化学化工科学研究实验平台,为高层次的人才培养与科学创新创造了条件。核研院科研人员在致力于核化学化工科学研究实验平台的建设实践中,摸索出一些有益的经验。建设创新科研实验平台的实践原实验设备是科研实验平台建设的基础原"核化学化工实验室"的甲级放化实验室建有二个热实验室,该热室是按照萃取法全流程热试验

4、设计建造的,具备大热室,大后区的优点。当时由于热室建造费用非常高,科研人员在进行实验室设计时,已为后期发展预留了空间。在科研试验平台建设中,核研院科技人员不断开发原实验室潜能,努力做好新、旧实验室的接口工作,并成功地利用和发挥原实验室中设备、仪器的功能。例如:两个温实验室、二个大型不锈钢手套箱、5个中型不锈钢手套箱、3个大型不锈钢通风柜等,这些进行甲级放射性化学实验和热实验的设备在实验平台的建设中发挥了重要作用。热室、温室的不锈钢壳、防护屏、铅玻璃窥视窗、不锈钢通风柜、强放射性和中放射性废液罐等设备的专业性强、造价比较高,为了有效地利用这些设备,核研院对这些设备进行了系统的改造。这是一种创新意

5、义的改造,是按照建设一流大学的目标,以核化学化工科研试验平台建设规划的要求进行规划、设计、开发和建设的,其目的是使其不仅满足目前正在进行的科研项目实验要求,而且在创新核化学化工科研试验平台中能够保持领先。此外,这些放射性设备的利用,不仅节约了大量经费,而且可以减少因设备报废而产生的大量放射性废物,减少了放射性污染,提高了环境的安全水平。按照学科发展规划扩建实验室核研院根据核化学化工学科群规划,合理地运用建设经费,核化学化工实验室在原建筑基础上扩建为2120m2。扩建后的实验室包括一个用于基础研究和流程研究的(实验室,一个放射化学分析实验室和一个核化工实验室。实验室和放射化学分析实验室可用于进行

6、锕系元素基础化学和分离过程的基础研究、应用基础研究。核化工实验室用于后处理和高放废液分离的设备开发研究和工艺流程研究。新建的实验室按照使用功能,合理配置了一批先进的仪器设备。在仪器设备配置方面严格掌握先进、合理、配套、和经济的原则,特别是购置的仪器、设备要求在几年内保证其性能领先。在甲级放化实验室里,配备有(谱仪、(谱仪、单道脉冲幅度分析仪、多道脉冲幅度分析仪、液体闪烁谱仪等射线分析仪器。装备有微型离心萃取器热实验系统。在分析实验室里,装备有等离子光谱、原子吸收光谱、红外光谱、光导纤维紫外和可见光谱、高压液相色层、气相色谱、自动滴定仪等成分和结构分析仪器。在化学工艺实验室里,装备有微型离心萃取

7、器台架冷实验系统、微波脱硝实验系统、陶瓷固化实验系统等。在化工设备实验室里,装备有脉冲萃取柱实验台架、脉冲萃取柱吹气测量实验系统、过滤元件实验台架、实验数据采集系统、核用离心萃取器实验台架等。经过几年的建设,核化学化工科研实验平台框架基本形成,总体水平已达到清华大学实验室建设的要求。在建设实践过程中,配合核化学化工学科发展,为争取国防预研项目和"九五"、"十五"科技攻关立项创造了有利条件。"九五"期间科研经费达2500万元,是"八五"期间的五倍。现在核研院正在加强该科研实验平台的科学管理工作,争取适当的时机申报教育

8、部成为重点实验室。平台建设预留发展空间是可持续发展的保证由于科学研究的特殊性决定科研实验平台要不断变化和发展,另外受到建设经费等因素的制约,实验仪器和设备等要分期、分批购置。因此,在建设实验平台的过程中,土建设计部分必须预留发展余地和发展空间。核化学化工科研试验平台为适应学科发展和实验室承担重大科研项目的需要,保证可持续发展,在扩建核化工实验室的设计中,按照规划预留了高放废液分离流程设备流程台架和其它仪器设备操作间,为此后进行的高放废液分离流程的工程台架实验作好了充分准备。核化学化工科研实验平台的建设是一项系统工程。建设后的核化学化工科研实验平台,将基础理论研究、核化学化工工艺研究、化工装备研

9、究、化学分析、仪器分析、放射性检测、数据采集处理以及不同强度的放射性元素操作环境系统地联系起来,逐渐形成了核化学化工学科群,为学科交叉、大兵团作战和承担国家重大科研项目奠定了坚实的基础。多方面筹措资金,加速实验平台建设以国家投资为主要来源随着我国经济状况的不断好转,国家逐渐加强了对"面向21世纪教育振兴行动计划"(即211工程)、"一流大学建设"(985)的支持力度,实验室建设经费有了显著提高。核研院抓住这一契机,按照清华大学一流大学建设及重点学科发展需要,加大了对核化学化工科研实验平台的建设力度,启动211工程200万元用于购置平台建设必需的科学仪器及

10、配件、萃取柱的控制监测系统,启动清华大学一流大学建设(985重点项目),投入850万元用于核化学化工科研实验平台的实验室扩建,从而有效地保证了各类实验的进行。争取国家重大科研项目经费核化学化工科研实验平台的建设根据清华大学建设世界一流大学规划,瞄准国防建设及国民经济发展的需要,发挥学科和人员优势,积极承担国家重大科研项目,争取科研经费,加强科研实验平台建设。"九五"期间,共争取国家攻关项目科研经费1700万元,用于购置高水平的科研实验设备、仪器,建设创新实验环境,为承担新的科研项目铺平了道路。自筹经费作为实验平台建设经费的补充核化学化工科研实验平台的建设仅依靠国家投资是远远

11、不够的,必须多方面筹集资金进行补充。核化学化工实验室在实验平台建设中更新观念、面向市场、积极争取横向科研项目,自筹科研经费306万元,进行科研实验平台的实验室扩建和购置仪器和配件,开展萃取柱的控制监测研究等。近三年核化学化工实验室争取国家攻关项目、自然科学基金项目、"863项目"、"985项目"和"211项目"以外的自筹横向科研经费共1600万元,为核化学化工学科科技创新、可持续发展89 第7期阙广文:建设核化学化工科研实验平台的实践与探索及实验室建设提供了可靠的资金保证。抓住平台建设的契机,锻炼科研队伍核研院是我国高等院校系统中唯一

12、的科研型研究院,没设置本科教学工作。由于科研与教学队伍结构的不同,核化学化工科研实验平台的科研技术人员多,教辅人员少,知识层次比较高。这些科研技术人员是核化学化工科研实验平台建设的主要力量。发挥学术带头人的作用核研院核化学化工实验室由该领域学术带头人承担室主任。学术带头人承担构建实验室科技创新体系,制定学科和实验室发展规划的任务,并且带领全室科研人员去争取、完成重大科研项目,他们是创建实验室系统工程的领导者,对科研实验平台的建设有着重大影响。由于核研院核化学化工学科建设较早,人员老化问题较突出,核研院抓住平台建设实践的契机,有计划地进行业务骨干(特别是年轻人)的培养,使他们参与科研实验平台建设、领导重大科研项目的实践,不断提高创新能力和业务水平。在核化学化工科研实验平台建设中逐步形成了一支有较好业务和思想基础的青年骨干队伍和学术带头人,他们在创新学科发展和科研实验基地建设工作中发挥了重要作用。科研队伍的建设科技的竞争是人才的竞争,核研院非常重视科研队伍的建设和人才培养。在核化学化工科研实验平台建设中,科研人员完成了国家攻关、863、973、国家自然科学基金等三十多项科研项目,在创新科研活动实践中,涌现出了一批优秀的专家和科技工作者,形成了一支老中青相结合的高水平