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                  【北京日報】中國散裂中子源:“大國重器”改變創新格局
                  時間 : 2018-06-12     

                      5月19日,“大國重器”中國散裂中子源首次免費向公眾開放。“雖然看不懂這么高精尖的大科學裝置,但也一定要來參觀,畢竟全球只有四臺。”不少參觀者如是說。

                    位于廣東東莞大朗鎮的中國散裂中子源是我國首臺、世界第四臺脈沖型散裂中子源,填補了國內脈沖中子應用領域的空白,建成后將為我國產生高水平的科研成果提供有力支撐,并為解決國家可持續發展和國家安全戰略需求的許多瓶頸問題提供先進平臺,成為未來改變珠三角乃至我國在全球創新格局地位的重要平臺。

                    設備國產化率超過90%

                    中國散裂中子源于2011年9月5日正式開工,總投資約23億元,由中國科學院和廣東省人民政府共同建設,法人單位為中科院高能物理研究所。2017年8月,散裂中子源首次打靶成功并獲得中子束流。2017年11月達到打靶束流功率的驗收指標。2018年3月25日,散裂中子源通過工藝鑒定和工藝驗收。

                    中科院高能物理研究所副所長、東莞分部主任陳延偉介紹:“建設這個大科學裝置技術非常復雜,技術人員通過自主創新和集成創新,在加速器、靶站、譜儀方面取得了一系列重大技術成果,設備國產化率超過90%。而且,鑒定驗收組評價其很多性能優于國家發改委批復的驗收指標,調試速度快于國外的散裂中子源,靶站最高中子效率達到國際先進水平。”

                    陳延偉解釋,散裂中子源就像“超級顯微鏡”,是研究物質微觀結構的理想探針,觀測對象的尺度能達到分子和原子層級。在材料科學和技術、生命科學、物理學等諸多領域具有廣泛應用前景。可燃冰、磁性材料的研究,化學反應催化劑的原位研究等都必須使用散裂中子源。比如“空中巨無霸”空客A380機翼的鉚接工藝,就是通過散裂中子源上試驗不同的鉚接方法,得到最優化的工藝。1998年德國高鐵事故,科學家利用中子散射對車輪進行研究,最終找到了解決方案。

                    首篇實驗成果文章已發表

                    中國散裂中子源是各種高精尖設備組成的復雜整體,包括一臺直線加速器、一臺快循環同步加速器、一個靶站,以及一期三臺供科學家實驗用的中子譜儀。工作原理是將質子加速到16億電子伏特,速度相當于0.9倍光速,把質子束當成“子彈”,去轟擊原子系數很高的重金屬靶,金屬靶的原子核被撞擊產生中子,射向樣品,科學家通過圍繞樣品的譜儀“收集”被散射的中子,獲得樣品物質結構的信息。

                    今年4月17日,中國散裂中子源第一篇用戶實驗科學成果文章在納米能源領域權威期刊《Nano Energy》發表,該研究在鋰離子電池正極材料結構特性和形成機理方面取得重要進展。中國散裂中子源通過工藝鑒定和驗收后,迅速獲得高水平的物理成果,充分表明中國散裂中子源已經成為我國中子散射研究和應用最先進的平臺,具有十分重要的意義。

                    “我們共規劃了20臺中子譜儀,后續17臺通過國家投資和合作方式建設。我們還將向國家申請二期工程建設,包括新建譜儀和功率從100千瓦升級到500千瓦,從而大幅提升中子散射譜儀的性能和研究能力。”高能所東莞分部中子科學部主任王芳衛說。

                    集聚高端要素規劃中子科學城

                    據介紹,中國散裂中子源之所以落地東莞大朗,既是因為這里地質結構穩定,也是為了優化我國大科學裝置的布局,將中科院雄厚的科研實力與珠三角地區強勁的經濟實力相結合,從而對后者的科技創新和產業升級產生推動。

                    目前,散裂中子源已經帶動國內特別是大珠三角地區的中子散射科技和工業應用的迅速發展。去年8月,中科院高能物理研究所與東陽光集團簽署了硼中子俘獲治療項目合作協議。利用中子射線照射治療腫瘤,不僅能夠有效殺死癌細胞而不損傷周邊組織,而且安全性高、定位精確、價格相對低廉,有望在未來5年內開啟全國治療腫瘤疾病的新時代,標志著中國散裂中子源科技成果轉化邁出了第一步。

                    依托散裂中子源,東莞市正規劃建設總面積約53.3平方公里的中子科學城,打造國內領先、世界聞名的國家綜合性科技創新中心及面向全國全球的創新驅動發展新高地。目前,該區域已集聚了一批高端創新要素,除了中國散裂中子源和華為終端總部,還包括中集智谷等一批科研創新機構和國際化企業。

                    (原載于:《北京日報》2018年05月28日09版,http://bjrb.bjd.com.cn/html/2018-05/28/content_251329.htm )