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核技术与多学科交叉创新研究中心
作者:msc   访问量:4116   发布时间:2013-05-05


 

中国科学院陈达院士提议成立的南京航空航天大学核技术与多学科交叉创新研究中心(英文全称为Interdisciplinary InnoCentre for Nuclear Technology,简称IINT中心),以NUCL-X课题组为核心科研团队,动态协同其他学科具有优势互补、创新协作特色的优秀科研团队,开展核技术与其他学科交叉领域中面向国家和国防重大需求的应用基础研究, 并积极探索具有挑战性的若干科学前沿问题,培养和训练一批具有创新能力、科学素养和奉献精神的优秀人才。


核技术与多学科交叉创新研究中心当前主要的交叉研究领域涉及:核-航天、核-材料、核-医学、核-环境。主要的科学研究方向有:



◆ 核与辐射新技术的空间应用 (Radiationtechnology and nuclear technology applications in astronautics



同位素电池技术是指利用放射性同位素衰变放出的载能粒子(如αβγ)或衰变过程中产生的热量,并将这些能量转换为电能;该方向旨在研发长寿命、高能量密度、小体积或大功率的空间同位素电池,实现其在国防军事武器、航天深空探测等领域的实际应用。空间辐射通信技术是指利用X射线、激光等电磁波作为信息载体进行大气、海洋和宇宙空间环境下的高速数据传输;该方向目前正在研发新型调制脉冲X射线通信技术和高通信速率X射线通信装置,并有效应用到星地/星间/深空通信、“黑障区”通信、电磁屏蔽环境通信等领域。空间核动力与核推进技术是指利用核能转换成电能或动能并供给各类空间航天器或空间站使用的设备、系统及其关键技术;该方向研究对象涉及空间核热源、空间核电源、核推进以及兼具供电和推进功能的双模式空间核动力系统等。另外,空间等效环境构筑与测试评价也是本方向的研究内容之一,可为核与辐射新技术的空间应用提供有效性能测试平台,开展功能器件的可靠性分析、稳定性评价、寿命预测等。


◆ 材料辐照效应与核用新材料(Radiationeffects on materials and new nuclear application materials


材料辐照效应是指辐射环境下射线/粒子与材料发生相互作用,导致射线/粒子能量沉积、转移等变化以及材料微观组织和宏观尺寸、物理和力学性能改变的现象。本研究方向以核科学与材料学的交叉为研究突破点。针对核能/航天/军工应用材料开展苛刻环境下的材料性能监测、辐照损伤机制、安全寿命评估、材料/器件抗辐加固以及新型抗辐照材料的设计与研发等研究工作。因应核工程、核防护、核探测、核安全等领域对新材料的紧缺需求,以结构功能一体化的新型核能工程材料、新型核用功能材料为研究重点,探索和掌握射线与物质作用效应的新规律和新机制,创新实现应用功能的材料设计、制备新方法和新工艺,搭建多学科汇聚、多尺度制造的核用新材料研发技术平台。在颠覆传统材料加工方法的3D打印增材制造技术的变革趋势下,积极开展核能材料的增材制造与抗辐强化调控,以期达到结构功能一体化与抗辐照损伤机制的理想结合。另外,开展面向材料测试表征分析的核分析新技术的研究和探索也是本方向研究工作的前沿挑战之一。


◆ 放射诊疗新技术与剂量效应(Radiationdiagnostic & therapeutic technology and radiation dose effects


电离辐射效应在医学中的应用为人类提供了有效的医学诊疗技术手段。创新放射诊疗新理论、新方法、新技术并使之进一步提高医学诊疗的有效性和精确性是本方向的研究目的。本研究方向围绕放射性射束、粒子与生物体的电离辐射效应,以硼中子俘获肿瘤放射治疗技术、质子肿瘤放射治疗技术、重离子肿瘤放射治疗技术为研究重点,致力于发展用于病源诊断及病灶治疗的辐射效应新技术,创新诊断治疗实施过程中的剂量监测手段,完善电离辐射效应医学应用中的辐射防护技术及质量保证与控制技术,力争解决现代医学诊疗环节面临的瓶颈难题。人工智能是研究、开发以模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,已经开始在各个领域中研究和开发该技术;因此开创性地将人工智能技术引入到放射医学领域中也是本研究方向的未来发展方向。目前,本方向正联合国内外知名科研院所、临床医院和医疗企业,积极推动新一代加速器中子源硼中子俘获治疗技术的产学研成果转化应用。


◆ 辐射探测方法与核仪器研发(Radiationdetection & measurement method and instruments development


核仪器是利用放射性射线的特性或射线与物质的相互作用效应,进行放射性种类、活度、位置、能量等参量测量的仪器,也可以是利用射线特性对物体进行内部结构成像或成分分析鉴别的成像检测设备,其应用环境与对象涵盖了工农业、医疗卫生、检测分析、环境保护、航天军事、安保反恐等各个领域。数字化、智能化、集成化与自动化是核仪器未来的发展趋势。本研究方向致力于面向辐射探测、核检测分析与辐射成像的核仪器设备软硬件系统自主开发设计,创新发展辐射探测领域的新算法、新技术和新功能器件,搭建具有高新技术水平的核仪器研发平台,大力提升放射性智能监测技术水平。本研究方向将积极研究面向航天深空探测的空间辐射探测新技术,努力探索面向外太空星体勘探的物质成分核分析新技术,加快推进满足军用武器特殊需求的超高速X射线检测技术研究等工作,并完成基于上述新技术的载荷、装置与系统的设计与研发,实现核心硬件技术和软件算法的自主研发,为后续核仪器方向研究成果转化提供了坚实基础。


   近年来,核技术与多学科交叉创新研究中心(NUCL-X课题组)先后承担国家重点研发计划重点专项、国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国防基础科研项目、航空科学基金、航天科技创新基金、教育部高等学校博士学科点专项科研基金、江苏省重点研发计划项目、江苏省自然科学基金、江苏省科技支撑计划、江苏省产学研联合创新资金项目、中国博士后基金、江苏省博士后科研资助计划等科研项目60余项;发表SCIEI等高水平学术论文110余篇;申请发明专利30余项。