铀是核军工的基石，也是重要的核能原料，确保铀资源可靠供给事关国家安全和低碳环保的长远目标。

历时29年，东华理工大学副校长汤彬教授带领团队，创新了现场铀矿定量和环境辐射计量的方法理论，研发出多项关键技术和成套仪器设备，形成了一系列国家、国防及行业技术标准，使得我国铀矿勘探和环境辐射测量的技术水平跻身于世界先进行列。

1月9日，在2016年度国家科技奖励大会上，由东华理工大学牵头，联合核工业航测遥感中心、上海市计量测试技术研究院、贝谷科技股份有限公司等开展的“面向铀矿与环境的核辐射探测关键技术、设备及其应用”研究摘得国家科技进步奖二等奖。项目对打破国外技术封锁和仪器产品垄断、提升核工业自主创新水平、保障国家能源安全、推动江西省战略性新兴产业更好更快发展具有重要意义。

向“四类缺陷”“三种不能”宣战

获取铀资源包括铀矿普查（即找矿）、铀矿勘探（即探明铀储量）、铀矿采冶（即提取铀资源）等复杂过程，此外还涉及环境安全的诸多难题。

探寻地球局部空间的放射性异常，研究天然或人工放射性核素的分布规律，是面向铀矿和环境核辐射探测技术的研究基础，也是寻找铀资源、评价环境辐射和保障环境安全的基本方法。

我国曾经一度被认为是“贫铀”国家，翻开我国核地质60余年的发展史会发现，我国早期探明的铀矿储量很少，甚至没有万吨级大矿。

汤彬解释说，其中原因之一，是早期我国铀矿定量主要依赖钻孔岩芯化学分析法，该法难以回避钻孔取芯效率低、矿样分析周期长、边界圈定误差大、铀矿定量成本高等“四类缺陷”，在引进前苏联γ测井平均含量法之后，铀矿勘探人员仍然受到该法的“三种不能”困扰——不能细分矿层、不能区分非矿夹层、不能现场铀矿定量。同期，美国研发的GAMLOG法对我国进行封锁。受此制约，我国铀矿勘探周期少则3—5年，多则10余年，更深层次的影响是，对我国地下究竟蕴藏着多少有望发现的铀矿产资源量缺乏科学评估的手段。

构建三维空间核辐射探测体系

围绕尽快新增铀矿储量、保障铀开发利用的环境辐射安全等问题，在中国核工业地质局和国家科技计划项目的持续支持下，团队成员针对地下的天然放射性核素，地面和大气中的天然与人工放射性核素，实施三维空间的核辐射探测，利用其测量结果，分别解决了铀矿勘探所需的现场铀矿定量、环境安全所需的环境辐射计量等工程技术难题。

团队核心成员主要来自于具有地学优势和核特色的大学——东华理工大学。作为中国核工业创建的第一所大学，该校为我国核大国地位的确立和铀矿地质事业的发展、为国防科技工业和地方经济建设做出了积极贡献，荣获“中国核地学摇篮”和“国际原子能事业宝贵财富”的美誉。依托学校的特色与优势，团队核心成员长期从事地球空间核辐射探测技术的理论研究、技术开发与仪器研制等工作，其中在钻孔中探测地层岩石放射性的γ测井技术及铀矿定量方法等研究成果尤为突出。

团队的创新性研究成果——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等，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，对估算我国铀资源储量，提高铀矿勘探效率，节省铀资源定量成本有重要意义。目前，基于γ辐射总量测井的五点式反褶积分层解释技术已成为我国铀矿定量的标准方法，该方法被国家核行业标准《γ测井规范》（EJ/T 611）采用达20余年。

校准航空γ能谱仪是开展大区域环境辐射监测、核应急航空调查的前提条件，但我国一直没有地面配套的空中校准大型辐射源，环境辐射航空γ测量工作的有效开展受到制约。为此，团队成员首创了有限面源替代无限面源的大型γ辐射仪校准方法，该校准方法包括将1个正六边形小面源模拟为多个正六边形大面源的场源互换校准方法、采用地面小面源模拟空中大面源的两源互换校准方法、采用地面木板模拟空中大气吸收的介质互换校准方法；创建了地表不同高度的天然核素比活度与环境辐射剂量率的换算方法与换算图表等关键技术，解决了地面校准大型γ辐射仪的世界性难题。

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