重点研究辐射防护的新方法和新材料,以及辐射剂量精准测定的新原理。探讨辐射损伤的剂量响应关系和剂量阈值的可靠性问题。辐射损伤救治是一项关系到国家安全和国防建设的重大课题,迫切需要建立和发展新的辐射防护方法和措施。同时开展核环境、核电站和放射性工作场所放射性核素与辐射水平的评价和监测技术研究,为辐射防护和核应急提供科学依据和技术保障。
【主要研究内容】
1. 新型辐射防护药物。(1)研制安全、有效的生物医药制剂。从天然活性产物和中草药组分中筛选出可以长期服用的辐射防护药物。建立辐射防护有效组分筛选平台,从DNA损伤修复能力、自由基清除效果、保护免疫力等几个方面构建合理、完善的抗辐射组分高通量筛选识别平台。通过对大批量天然活性产物、中草药抗辐射效果的筛选,结合药理、毒理分析,获得安全、有效的抗辐射组分。研制具有抗辐射效果的功能性食品、饮料和药物。(2)放射性核素促排药物研究。研究低毒、高效的核素阻吸剂或促排剂,加速锕系元素的排出,减少内照射剂量,为突发事件时核辐射损伤的应急处理提供解决方案。
2. 辐射剂量精准测定。快速、准确地估算核事故受害人员和宇航员的受照剂量对于临床诊断和救治、预测愈后、空间辐射风险评估以及辐射从业人员的筛查等极为重要。主要开展以下研究:(1)放射损伤血液标志物和生物剂量估算体系研究。快速检测非编码RNA在放射损伤后血液系统的表达分布和特异性,构建生物损伤效应的量效关系。研究高通量自动化辐射剂量估算,设计、制造非编码RNA快速血液PCR芯片,实现辐射暴露人群和航天员的快速剂量估算。研究稳定染色体畸变分析的新方法,实现远期剂量估算,预测核事故受照人员的愈后、评价远后效应。(2)低剂量水平下微纳剂量学研究。基于激光共聚焦显微镜和数学处理方法,构建真实细胞体素模型。模拟实际生物学细胞照射实验,对比实验观察结果和理论模拟结果。根据比能、线能和DNA损伤分布及细胞存活率和特异蛋白表达定量分析和预测生物损伤程度,构建相应模型,为探索辐射防护水平下的辐射效应机制提供重要基础。(3)质子、重离子放疗中的次级粒子剂量测量及防护技术研究。基于蒙特卡罗方法,还原真实照射情况,模拟计算得到质子、重离子与人体组织相互作用产生的次级中子、次级γ射线及其他碎片能量及通量,同时结合探测器测量的实验数据,准确估算质子、重离子放疗中次级粒子在患者或医护人员的正常组织中产生的剂量,评估其对健康器官和组织的辐射风险。
3. 核能辐射防护。国内核能及核技术快速发展,有效去除甚至回收放射性核素对于民众健康和国家战略具有重要的意义。主要包括:(1)针对放射性核素开展固体化学及配位化学研究,旨在探索新型低温固化策略以合成具有高化学稳定性及耐辐照性能的核乏燃料储放形式,预防潜在的放射性污染。(2)研究5f元素的复杂电子结构和晶体结构,期望在特殊价态、多样配位以及元素周期律等方面取得创新性突破,从而进一步为核乏燃料后处理和循环流程提供改进方案,降低核乏燃料的处置压力;(3)针对放射性核素分离技术研究,致力于发展新型的吸附和分离材料和方法,以达到快速、高效和绿色的放射性核素去污效果。(4)针对放射性核素环境行为研究,旨在从宏观和微观两个方面揭示多介质环境中放射性核素的赋存形态、微观结构和作用机制,为环境放射性污染治理和核应急提供指导。