中國(guó)科學(xué)院院士陳和生告訴記者,,中子的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用是20世紀(jì)最重要的科技成就之一,。由于中子不帶電、穿透性強(qiáng),,能分辨輕元素,、同位素和近鄰元素,并具有非破壞性,,這使得中子散射成為研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的理想探針之一,。
“當(dāng)中子入射到樣品上,與其原子核或磁矩發(fā)生相互作用,產(chǎn)生散射,,就可以通過(guò)測(cè)量散射的中子能量和動(dòng)量的變化,,研究各種物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律?!标惡蜕菏拷忉專白鲆粋€(gè)形象的比喻,,假設(shè)面前有一張看不見(jiàn)的網(wǎng),,我們不斷扔出很多玻璃彈珠,有的穿網(wǎng)而過(guò),,有的打在網(wǎng)上,,彈向不同角度。如果把這些彈珠的運(yùn)動(dòng)軌跡記錄下來(lái),,就能大致推測(cè)出網(wǎng)的形狀,;如果彈珠發(fā)得夠多、夠密,、夠強(qiáng),,就能把這張網(wǎng)精確地描繪出來(lái),甚至推斷其材質(zhì)”,。
雖然中子如此微小,,但產(chǎn)生強(qiáng)中子束的散裂中子源卻是異常龐大的裝置,是各種高,、精,、尖設(shè)備組成的整體。世界上正在運(yùn)行的脈沖式散裂中子源主要有英國(guó)的 ISIS,、美國(guó)的SNS和日本的J-PARC,,中國(guó)的CSNS是全球第四臺(tái)。
“CSNS的建設(shè)攻克了許多關(guān)鍵核心技術(shù)難題,,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)96%,。許多設(shè)備的研制達(dá)到國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平?!标惡蜕菏孔院赖亟榻B,。
如此高的國(guó)產(chǎn)化率是如何實(shí)現(xiàn)的,?工程副總經(jīng)理傅世年分享了設(shè)備研發(fā)中不為人知的故事,,“拿加速器技術(shù)來(lái)說(shuō),與國(guó)內(nèi)外大多數(shù)加速器不同,,CSNS快循環(huán)同步加速器上的主磁鐵真空室不能采用金屬材料,,必須采用陶瓷。這種大尺寸陶瓷真空室技術(shù)要求特殊,,國(guó)外公司要價(jià)極高,。經(jīng)費(fèi)有限,我們決心自己研制,??萍既藛T同時(shí)與多個(gè)廠家合作,幾年間反復(fù)多次研制,,終于研發(fā)出滿足設(shè)計(jì)要求的樣機(jī),,得知消息后,,國(guó)外公司立刻大幅降低了報(bào)價(jià)”,。
天上地下顯身手
5年內(nèi)或開(kāi)啟腫瘤治療新時(shí)代
歷經(jīng)10年建設(shè),,CSNS即將完工,,很快開(kāi)啟了產(chǎn)業(yè)化探索的第一步,。
8月11日,,中科院高能物理研究所與東陽(yáng)光集團(tuán)簽署合作協(xié)議,,雙方將利用散裂中子源開(kāi)展硼中子俘獲療法(BNCT)項(xiàng)目,,有望在未來(lái)5年內(nèi)開(kāi)啟國(guó)內(nèi)腫瘤治療新時(shí)代?!癇NCT是一種利用中子射線治療腫瘤的技術(shù),,能有效殺死癌細(xì)胞而不損傷周邊組織,,具有安全性高,、定位精確、價(jià)格相對(duì)低廉等特點(diǎn),?!睎|陽(yáng)光集團(tuán)董事長(zhǎng)張中能說(shuō)。