原標(biāo)題:中國(guó)散裂中子源通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收:探秘微觀世界的“國(guó)之重器”
央視網(wǎng)消息:昨天(23日),,我國(guó)“十一五”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——中國(guó)散裂中子源通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收,,投入正式運(yùn)行,,標(biāo)志著我國(guó)成為繼英美日三國(guó)之后,,第四個(gè)擁有散裂中子源的國(guó)家,。
中國(guó)散裂中子源是由中國(guó)科學(xué)院與廣東省共同建設(shè)的大科學(xué)裝置,它通過(guò)直線(xiàn)加速器和環(huán)形加速器將質(zhì)子束增加至16億電子伏特的能量后引出,,撞擊鎢靶產(chǎn)生中子,,從而進(jìn)行科學(xué)研究。在2017年8月中國(guó)散裂中子源首次打靶成功并獲得中子束流后,,加速器運(yùn)行穩(wěn)定,,首期三臺(tái)中子譜儀已順利完成樣品實(shí)驗(yàn)。國(guó)家驗(yàn)收委員會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為,,中國(guó)散裂中子源性能全部達(dá)到或優(yōu)于批復(fù)的驗(yàn)收指標(biāo),,裝置整體設(shè)計(jì)先進(jìn),研制設(shè)備質(zhì)量精良,,靶站最高中子效率和三臺(tái)譜儀綜合性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,。
中國(guó)散裂中子源工程總指揮中國(guó)科學(xué)院院士陳和生:最重要的就是這個(gè)中子打靶的功率,比這個(gè)驗(yàn)收指標(biāo)超過(guò)了120%,,是2.2倍,。所以這一個(gè)是非常重要的一個(gè)標(biāo)志,就說(shuō)明我們完成了工程建設(shè),,下面可以正式開(kāi)放,。
據(jù)了解,中國(guó)散裂中子源于2011年9月開(kāi)工建設(shè),,工期6.5年,。中國(guó)散裂中子源裝置內(nèi)容包括一臺(tái)8千萬(wàn)電子伏特負(fù)氫離子直線(xiàn)加速器、一臺(tái)16億電子伏特快循環(huán)同步加速器,、一個(gè)靶站,,以及三臺(tái)供科學(xué)實(shí)驗(yàn)用的中子散射譜儀。自2018年3月試運(yùn)行以來(lái),,裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠,,首期三臺(tái)譜儀已完成10個(gè)用戶(hù)單位的21個(gè)樣品實(shí)驗(yàn),并取得了首批重要科學(xué)成果,。
中國(guó)散裂中子源國(guó)家驗(yàn)收委員會(huì)主任中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)白春禮:中國(guó)散裂中子源這是建成使用,,它填補(bǔ)了我們國(guó)家在散裂中子源應(yīng)用領(lǐng)域這塊的空白。它的建成和使用將對(duì)我們國(guó)家的材料科學(xué)、生命科學(xué),、環(huán)境科學(xué)這些基礎(chǔ)研究,,提供一個(gè)非常重要的平臺(tái),同時(shí)也會(huì)對(duì)我們國(guó)家相關(guān)的一些高技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域,,包括卡脖子的技術(shù)方面能提供一個(gè)非常重要的工具,。
探秘微觀世界的“超級(jí)顯微鏡”
作為研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的“國(guó)之重器”,散裂中子源可以說(shuō)是一個(gè)體積龐大的“超級(jí)顯微鏡”,。其正式投入運(yùn)行,,將為科研人員提供一個(gè)全新的研究平臺(tái)。
與利用X光的同步輻射不同,,中子是不帶電荷的一種粒子,。當(dāng)中子與物質(zhì)的原子核相互作用時(shí),有些中子會(huì)直接穿過(guò),,有些會(huì)像彈珠一樣打在原子核結(jié)構(gòu)上,,使飛行方向偏離??蒲腥藛T通過(guò)散裂中子源中的譜儀研究中子的飛行軌跡,,就能反推出原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而進(jìn)行科學(xué)研究,。
中國(guó)散裂中子源工程總指揮中國(guó)科學(xué)院院士陳和生:比如說(shuō)可燃冰的研究,,那么它需要模擬千米深水下的壓力,需要很厚的容器壁,,那么這一個(gè)只有散裂中子源的中子能夠穿過(guò),,而且中子散射對(duì)碳、氫,、氧,、氮這些輕的元素敏感,所以它能夠很清楚地分出這個(gè)可燃冰的結(jié)構(gòu),。我們只有搞清楚了可燃冰的性質(zhì),,我們才能夠安全有效地使用可燃冰。
作為研究物質(zhì)材料微觀結(jié)構(gòu)的理想探針,,散裂中子源將在物質(zhì)科學(xué),、生命科學(xué)、資源環(huán)境,、新能源等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,,為廣大用戶(hù)提供國(guó)際先進(jìn)的研究平臺(tái),對(duì)滿(mǎn)足國(guó)家重大戰(zhàn)略需求,、解決前沿科學(xué)問(wèn)題具有重要意義,。
中國(guó)散裂中子源工程總指揮中國(guó)科學(xué)院院士陳和生:我們要不斷地提高它的功率,,爭(zhēng)取盡快把功率再提升五倍,達(dá)到我們最終的設(shè)計(jì)目標(biāo)一百千瓦 //這樣我們可以實(shí)驗(yàn)做得更快,,可以研究更短暫的過(guò)程,,或者研究更小的樣品,這個(gè)對(duì)于我們充分發(fā)揮它的作用是非常重要,。