什么是散裂中子源?对科研有什么用?
8月28日,作为国家重点建设的大科学装置,位于广东东莞的中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功,获得中子束流。这标志着中国散裂中子源主体工程顺利完工,并且提前实现获得中子束流的目标,进入试运行阶段。
同时,这也是继英国、美国和日本后,全球第四台脉冲式散裂中子源,以及是发展中国家拥有的第一台散裂中子源。
9月1日,中国科学院对外发布此消息,并透露该工程预计将于2018年春如期全部完工,正式对国内外用户开放。
散裂中子源被誉为“超级显微镜”,其原理是利用高能质子轰击重金属靶,产生强脉冲中子,中子经过慢化后,通过测量中子束流的散射反应过程,探测样品原子核的位置和运动状况,对材料科学技术、生命科学、物理、化学化工、资源环境、新能源等诸多领域的研究和工业应用具有重大意义。
“中国散裂中子源将为我国产生高水平的科研成果提供有力支撑,并为解决国家可持续性发展和国家安全战略需求的许多瓶颈问题提供先进平台。”中科院院士、该工程总指挥兼工程经理陈和生说,从2006年起中国科学院就开始进行关键技术预研,攻克了诸多技术难题,并于2011启动建设,项目总投资23亿元,其中国家批复投资18.8亿元。
据介绍,该工程的加速器、靶站和谱仪工艺设备的批量生产由全国近百家单位合作完成,设备国产化率超过96%。
据悉,该装置建在13米到18米的地下,主要包括1台8千万电子伏特的负氢离子直线加速器、1台16亿电子伏特的快循环质子同步加速器、2条束流运输线、1个靶站,以及首批3台谱仪及相应配套设施和土建工程。
其中,首批3台谱仪为通用粉末衍射仪、多功能反射仪、小角散射仪,可覆盖材料科学、纳米科学、凝聚态物理和化学;新型薄膜材料结构、磁性低维结构及表面磁性、聚合物LB膜及生物膜;能源、环境、生物和新材料等领域。
21世纪经济报道获悉,作为散裂中子源科研和成果转化的具体载体,后续该工程还有17台谱仪将启动建设,为企业和高校提供国际前沿的高科技、多学科应用的大型研究平台,其中用户投资建设的谱仪包括东莞理工学院牵头拟建1台多物理谱仪;东莞材料基因高等研究院拟建1台材料谱仪;南方科技大学准备筹建1台高压谱仪;工信部五所拟建1台大气中子谱仪。
值得注意的是,这也是我国布局在华南地区的第一个国家重大科技基础设施项目。陈和生认为,这优化了我国的大科学装置布局,并将提升南方省份的科研创新能力。
当前,广东正加速建设国家科技产业创新中心,陈和生对此也表示,中国散裂中子源将成为其核心单元,并为粤港澳大湾区科技发展和产业升级作出重大贡献。
此前的8月6日,广东省委主要领导赴东莞调研科技创新工作时也强调,要吸引更多大科学装置落户广东、落户东莞,充分发挥重大科技基础设施对创新的强大推动作用,带动科技研发和产业发展上新水平。
而作为中国散裂中子源落户地,当前正处于产业转型升级关键期,“世界工厂”东莞,无疑迎来利好。21世纪经济报道记者获悉,东莞提出规划建设总面积约45.7平方公里的中子科学城,目标是打造国内领先、世界闻名的国家综合性科技创新中心和面向全国全球的创新驱动发展新高地。
事实上,中国散裂中子源的产业化应用已迈出第一步。此前的8月11日,中科院高能物理研究所就已与东阳光集团签署合作协议,打造首个硼中子俘获治疗(BNCT)项目。
(编辑:耿雁冰)
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