1998年6月,，德國(guó)一輛城際快車意外出軌,，導(dǎo)致101名乘客死亡。調(diào)查發(fā)現(xiàn),，悲劇的元兇竟然是老化的車輪內(nèi)部形成的裂紋,。其實(shí)，無(wú)論是高鐵的輪軌,，還是飛機(jī)的渦輪,、機(jī)翼，都存在著應(yīng)力——它看不見(jiàn)摸不著,，卻決定著飛機(jī),、高鐵等大型裝備的安全和壽命。把它研究清楚,，成為從根本上避免類似災(zāi)難發(fā)生的關(guān)鍵,。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一種先進(jìn)的大科學(xué)裝置可以幫助他們“捕捉”到大型部件中的應(yīng)力,，這就是散裂中子源,。日前，中國(guó)散裂中子源首次打靶成功，獲得了中子束流,，標(biāo)志著這一大科學(xué)裝置正式進(jìn)入試運(yùn)行階段,。中國(guó)科學(xué)家再也無(wú)須借助美國(guó)、英國(guó)和日本的散裂中子源裝置進(jìn)行研究,，我國(guó)成為世界上第四個(gè)擁有散裂中子源這一“超級(jí)顯微鏡”的國(guó)家,。在9月1日召開(kāi)的新聞發(fā)布會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士陳和生仍難掩激動(dòng)：“首次獲得中子束流的目標(biāo)原定于今年秋天,，如今提前實(shí)現(xiàn),，且調(diào)試進(jìn)度大大超過(guò)國(guó)際上其他散裂中子源調(diào)試過(guò)程，這樣的結(jié)果令人振奮,?！?/p>

看穿物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的利器

8月28日上午10點(diǎn)，在位于廣東省東莞市大朗鎮(zhèn)的中國(guó)散裂中子源靶站譜儀控制室里,，工程總指揮陳和生一聲令下,，從加速器引出的質(zhì)子束流首次打向金屬鎢靶?？蒲腥藛T們緊張地凝視著控制系統(tǒng)的屏幕,，期待見(jiàn)證工程歷史性的一刻。10點(diǎn)56分,，科研人員在靶站6號(hào)和20號(hào)中子束線中分別測(cè)量到中子能譜,，散裂中子源順利獲得中子束流。

“完全符合計(jì)算,，試驗(yàn)一次成功,，比預(yù)想的還要順利！”陳和生說(shuō),。

理解散裂中子源,，要從中子開(kāi)始。中學(xué)物理課本中講過(guò),，世界上的物質(zhì)由分子和原子組成,，而原子內(nèi)部有原子核。原子核中就包含了中子,。中子不帶電且對(duì)某些原子核非常敏感的特性,，使得它能夠“拍攝”到材料的微觀結(jié)構(gòu)和內(nèi)部運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此可以成為科學(xué)家們探測(cè)各種物質(zhì)分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的“探針”,，散裂中子源也被科學(xué)家們形容為“超級(jí)顯微鏡”,。

“假如將一個(gè)物質(zhì)的分子比喻成一張大網(wǎng)，那原子核就是網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn),，我們可以對(duì)這個(gè)大網(wǎng)拋出許多中子‘彈珠’,，有的‘彈珠’會(huì)穿過(guò)這個(gè)網(wǎng)的孔,，有的‘彈珠’則和網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)、線發(fā)生碰撞,，飛向不同方向。如果能夠把所有‘彈珠’的軌跡都測(cè)量清楚,，通過(guò)計(jì)算,，便可以反推出網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，‘球’扔得越多,，網(wǎng)的結(jié)構(gòu)描繪越精準(zhǔn),。”陳和生對(duì)散裂中子源原理給出了通俗的解釋,。