从学习机械制造到转向原子能研究,从核潜艇反应堆设计到核燃料和元件考验,他时刻响应祖国的召唤,实现科研领域的跨越。临近古稀之年,他再次华丽转身,为人类抗癌事业孜孜以求。他就是中国工程院院士、核反应堆工程专家周永茂。
为癌症治疗开辟路径
“医院中子照射器”是周永茂最近十多年的心血之作。为此,他不仅费尽心力,而且把所得的香港何梁何利科学与技术进步奖奖金全部拿出来做起步研究费用。
“您当初为什么下这么大决心,志在必得?”对此,周永茂回答说,核能如果利用好,就是造福人类的天使,不仅可以为人类提供丰富的能源,而且为癌症治疗开辟了路径。
从居里夫人发现放射疗性及其后的种种应用开始,核医疗特别是硼中子俘获疗法在一些发达国家和地区发展突飞猛进。中国每年癌症发病率较高,但是此前一直没有专门用于硼中子俘获疗法的核装置,周永茂作为核反应堆工程专家,多年来致力于微型反应堆研究,有技术能力为国人在此领域做出贡献。
周永茂研究发现,国外中子源是几百到上万千瓦功率的大中型核反应堆,用于临床治疗很不便。他决心不仅要研制出中国自己的硼中子俘获疗法核装置,而且要体积小、造价低、操作方便,可供医院临床使用,使中子俘获疗法惠及普通患者。经过十余年艰苦奋斗,一座30千瓦功率、具备两条治疗中子束、配设现代分析仪器的“医院中子照射器”终于在2010年建成,填补了国内空白。
逼出来的领先地位
周永茂对中国硼中子俘获疗法治疗癌症技术的信心,在很大程度上来自对中国小型核堆技术处于领先水平的认知。
对于中国微堆技术取得国际领先地位的原因,周永茂的解释是,一方面是被逼出来的,另一方面得益于一些中国核能专家研究重点转向微堆。上世纪80年代,中国受制于经济实力等方面的因素,不得不放弃大型核能项目的研究和建设,转而研究微堆,周永茂当时就受命领衔微堆研制工作。通过对比,他发现,所谓微堆就是自己之前设计的高通量工程试验堆的缩小版,建设这类反应堆对他而言没有困难。于是,他带领团队开始微堆建设。他们的微堆建设工作引起了时任国际原子能机构总干事布利克斯的关注,施工期间,布利克斯曾3次来华亲临现场查看并给予鼓励。
在微堆建设过程中,周永茂深深爱上了它。他说,微堆有大型堆诸多不可比拟的优点,比如固有安全特性、建设周期短、资金投入少等。但是他同时强调,微堆建设要解决好一个问题,那就是必须把浓缩铀的浓度降到足够低,确保安全。“布利克斯之所以特别关注我们当时进行的微堆建设,可能是因为国际原子能机构注意到微堆在民用方面的独特价值和优势,想深入了解中国在此领域的技术水平。”周永茂说。
参与核潜艇研制
如果说从事民用微堆研发和建设,致力于“医院中子照射器”研制、应用和推广是周永茂出于个人科研兴趣的主动选择,那么从事核潜艇研制则是其响应祖国召唤、无条件服从国家需要的结果。
1958年,在党中央批准了核潜艇研制工作后,周永茂等3名科技人员被挑选组成调研组,参与核潜艇的早期调研与设计。1958年11月,中国海军方面组织了一个出访苏联的代表团,争取该国在核潜艇研制方面给予支持。8月,周永茂接到命令,在1个月内为代表团准备好核潜艇设计图纸。中国此前从未涉足核潜艇领域,没有任何可供参考的资料,周永茂硬是凭着之前留苏时完成小型沸水堆核电站的毕业设计的一些记忆,如期完成了任务。
代表团访苏回国后,有关方面确定了“大温差、小流量”的核潜艇双流程堆芯结构设计。虽然中国三年经济困难时期,核潜艇项目一度“下马”,但周永茂坚持研究。1965年,核潜艇项目重新启动,1970年,中国自己研制的第一艘核潜艇成功下水。
从开始参与核潜艇研制算起,周永茂从事核能事业已约60年。中国大地历经沧桑巨变,而他,依然坚守着那颗为国为民的初心。
(《人民日报·海外版》12.2 沈冰清 张葆淑 芮钰雅)