(建設中的歐洲散裂中子源,位于瑞典隆德)2018年8月25日,位于廣東東莞的中國散裂中子源通過了國家驗收,從而讓中國成為繼英美日之后第四個擁有這種中子設備的國家。與電子加速器(如正負電子對撞機)不同的是,散裂中子源更加聚焦在觀測中子形態,重要的是,散裂中子源可以立刻獲得很廣泛的應用科研和工業研究中。
1、散裂中子源是什么?
我們熟知的宏觀世界是由無以計數的微觀粒子所構成,即通常說的微觀世界,透過研究微觀粒子,人類將會看透這個世界的本質,因此它的研究意義非常重大,那么這個過程的實現需要并且必要用到的工具就是“超級顯微鏡”了。在此之前,中國在脈沖種子研究上長期處于發展停滯的階段,換句話說,幾乎就是空白,為了掌握這個世界的“密碼”,中國散裂中子源計劃于2011年9月開啟,其后至2014年10月,計劃進入安裝階段,
隨后的事情我們都知道了,今年03月,中國第一臺散裂中子源正式安裝完畢,并已經開始投入研究工作,同時,按照國際慣例,這一整套設備也會面向用戶免費開放,這批用戶甚至包括美國,日本等研究團隊。這又是為什么呢?原來,這主要是出于兩個方面的考慮,首先,散裂中子源安裝工程雖然說已經安裝完畢了,但并不代表它是完美無缺的,鑒于美日等國在此領域有著更豐富的經驗,通過他們的使用,我們可以更有效率地發現并排除問題,
2、散裂中子源有什么用途?這種裝置安全嗎?
(建設中的歐洲散裂中子源,位于瑞典隆德)2018年8月25日,位于廣東東莞的中國散裂中子源通過了國家驗收,從而讓中國成為繼英美日之后第四個擁有這種中子設備的國家。散裂中子源由中科院的高能物理研究所、物理研究所與廣東省合作共建,也打破了廣東省缺乏大科學裝備的窘況,建設過程中一波三折的中國散裂中子源,將成為粵港澳大灣區第一個高能物理的大科學裝備。
顧名思義,散裂中子源(SpallationNeutronSource)是創造高速的中子束的設備,它通過被加速的高能質子轟擊鎢或鈾這樣的重元素靶,讓對方的原子核中的中子被激發出來,形成中子束,這樣的設備首先可以用于研究微觀物質結構,尤其是構成原子核的中子的各種運動。它是高能物理研究的重要組成部分,與電子加速器(如正負電子對撞機)不同的是,散裂中子源更加聚焦在觀測中子形態。
而重要的是,散裂中子源可以立刻獲得很廣泛的應用科研和工業研究中,散裂中子源被轟擊后形成的中子束隨后被導入到實驗站中,可以進行各種觀測物質性能的實驗。比如觀測超導結構形成過程中的變化,觀察分子結構,觀測高分子材料的用途等,由于中子是不帶電的,這就意味著散裂中子源在研究中可以較小地影響被研究對象,從而獲得更加精確的研究結果。