中國科學(xué)院院士、國家大科學(xué)工程中國散裂中子源（CSNS）工程總指揮陳和生剛剛宣布，四天前即8月28日，位于廣東東莞的中國散裂中子源首次打靶成功，獲得中子束流——這是該工程建設(shè)的重大里程碑，標(biāo)志著中國散裂中子源主體工程順利完工，進(jìn)入試運(yùn)行階段。
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中國散裂中子源是國家“十一五”期間立項、“十二五”期間重點建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，由中國科學(xué)院和廣東省共同建設(shè)，法人單位為中國科學(xué)院高能物理研究所，共建單位為中國科學(xué)院物理研究所。該工程于2011年10月奠基，預(yù)計總投資為23億元人民幣，其中國家批復(fù)投資18.8億元。
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中國散裂中子源效果圖
在中國科學(xué)院今天舉行的集體采訪會上，陳和生向包括中國青年報?中青在線記者在內(nèi)的來訪媒體展示了一張照片，照片上的時間定格在2017年8月28日上午，這是中國散裂中子源首次打靶成功后，工程經(jīng)理部成員和相關(guān)系統(tǒng)人員的集體合影。
陳和生說，首次獲得中子束流的目標(biāo)原定于今年秋天，如今提前實現(xiàn)，且調(diào)試進(jìn)度大大超過國際上其他散裂中子源調(diào)試過程，這樣歷史性的一刻值得共同見證。
他清晰地記得，8月28日上午10時，在中國散裂中子源靶站譜儀控制室，科研人員緊張待命，作質(zhì)子束流打靶前的最后準(zhǔn)備。在他發(fā)出指令后，從加速器引出的質(zhì)子束流首次打向金屬鎢靶。10時56分許，科研人員在靶站6號和20號中子束線，分別測量到從兩個不同慢化器輸出的中子能譜，這意味著，散裂中子源順利獲得中子束流。
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中國散裂中子源靶心全貌
所謂散裂中子源，通俗的說就是一個用中子來了解微觀世界的工具，也因此被形象地稱作“超級顯微鏡”。當(dāng)然，中國散裂中子源并非國內(nèi)唯一能產(chǎn)生中子的裝置，我國還有兩個反應(yīng)堆中子源裝置——中國先進(jìn)研究堆和中國綿陽研究堆，它們可以提供連續(xù)中子束。所不同的是，中國散裂中子源是我國唯一能通過加速器打靶產(chǎn)生中子的裝置。
目前，全球正在運(yùn)行的脈沖式散裂中子源主要有英國散裂中子源、美國散裂中子源和日本散裂中子源。建成后的中國散裂中子源，將成為世界第四臺脈沖式散裂中子源。
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中國散裂中子源直線加速器
按照陳和生的說法，這樣一個大科學(xué)工程，不僅可以在材料科學(xué)、生命科學(xué)、物理等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域提供“有力支撐”，還有“接地氣”的一面，相關(guān)領(lǐng)域可借此平臺攻克國家可持續(xù)性發(fā)展和國家安全戰(zhàn)略需求的一些瓶頸問題。
他舉了一個例子：1998年6月，德國一輛城際快車意外出軌，事故元兇竟然是老化的車輪。車輪在英國散裂中子源上檢測，發(fā)現(xiàn)其中的內(nèi)部裂痕。
陳和生說，事實上，無論是高鐵的輪軌，還是飛機(jī)的渦輪、機(jī)翼里面都有應(yīng)力，它決定了高鐵和飛機(jī)使用壽命和安全性。但是，這個應(yīng)力看不到、摸不著，對它的研究成了避免類似災(zāi)難發(fā)生的關(guān)鍵。如今，科學(xué)家已經(jīng)可以在散裂中子源上，測量研究輪軌和機(jī)翼的剩余應(yīng)力，優(yōu)化機(jī)械加工工藝，使高鐵和飛機(jī)變得更安全舒適。
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中國散裂中子源環(huán)加速器
他還記得，2001年2月，我國科學(xué)家第一次在香山會議上提出建設(shè)該工程的設(shè)想。從2006年起，中國科學(xué)院支持了相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的預(yù)研，攻克了諸多技術(shù)難題。
加速器、靶站和譜儀工藝設(shè)備的批量生產(chǎn)在全國近百家合作單位完成，設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到96%以上。
按照工程規(guī)劃，整個裝置建在13米到18米的地下，其主要建設(shè)內(nèi)容包括1臺8千萬電子伏特的負(fù)氫離子直線加速器、1臺16億電子伏特的快循環(huán)質(zhì)子同步加速器、2條束流運(yùn)輸線、1個靶站、首批建設(shè)的3臺譜儀及相應(yīng)的配套設(shè)施和土建工程。
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中國散裂中子源鳥瞰圖
當(dāng)天，陳和生還透露，預(yù)計2018年春，中國散裂中子源將按計劃全部完工，正式對國內(nèi)外用戶開放。未來，散裂中子源還將向國家申請二期工程建設(shè)，屆時將新建譜儀，并將功率從100千瓦升級到500千瓦。
來點科學(xué)一問一答
啥是中子
世界上的物質(zhì)是由分子和原子構(gòu)成的，原子就像是原子核和核外電子的微小太陽系，質(zhì)子和中子構(gòu)成了原子核。
中子作為組成原子核的基本粒子之一，不帶電，因此被稱為中子。它是由劍橋大學(xué)卡文迪許實驗室的英國物理學(xué)家詹姆斯·查德威克于1932年發(fā)現(xiàn)的。中子對輕的原子核非常敏感，能夠精確測得分子結(jié)構(gòu)中的氫原子位置，還能定位“摻雜”在重原子中的其他輕原子。中子的這種特性，使它能夠“拍攝”到材料的微觀結(jié)構(gòu)，跟蹤正在運(yùn)動中的原子核分子的行為。
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啥是中子源
中子源是能夠產(chǎn)生中子的裝置，進(jìn)行中子核反應(yīng)、中子衍射等中子物理實驗的必要設(shè)備。要用中子研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，必須有一個適當(dāng)?shù)闹凶釉础?/span>
最早使用的是放射性同位素中子源，但強(qiáng)度較低，壽命有限。20世紀(jì)用于中子核物理研究的主要中子源，是用低能粒子加速器產(chǎn)生的帶電粒子束轟擊靶而產(chǎn)生的中子，其能量單一、脈沖性好，但中子產(chǎn)生效率較低。反應(yīng)堆中子源中子通量高，應(yīng)用最為廣泛，但由于反應(yīng)堆散熱技術(shù)的限制，使其最大中子通量受到限制。
散裂中子源的出現(xiàn)則突破了反應(yīng)堆中子源中子通量的極限。
啥是散裂中子源
簡單地說，散裂中子源就是一個用中子來了解微觀世界的工具。當(dāng)一個高能質(zhì)子打到重原子核上時，一些中子被轟擊出來，這個過程被稱為散裂反應(yīng)。被轟擊的原子核溫度升高，更多的中子就會“沸騰”起來并脫離原子核的束縛。
如果將一個壘球用力投到裝滿球的筐中，有一些球會立刻蹦出來，而更多的球則會彈跳并翻出筐外，散裂反應(yīng)與這個過程很相似。每個與原子核相作用的質(zhì)子能夠轟擊出20到30個中子。
從上世紀(jì)80年代開始發(fā)展起來的、基于先進(jìn)加速器技術(shù)的散裂中子源是目前世界上最先進(jìn)的中子源，它的基本原理是用高能強(qiáng)流質(zhì)子加速器產(chǎn)生能量在1GeV以上的質(zhì)子束轟擊重元素靶（如鎢或鈾），在靶中發(fā)生散裂反應(yīng)，產(chǎn)生大量的中子。
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這么大裝置對環(huán)境有輻射嗎？
散裂中子源是一臺大型射線裝置，產(chǎn)生的輻射主要是瞬發(fā)性的。只要加速器一停機(jī)，輻射場隨即消失，同時也不再引起空氣、冷卻水以及土壤的活化。散裂中子源通常安置在地下隧道內(nèi)，周圍用很厚的鋼筋混凝土墻來屏蔽輻射。
在屏蔽外，劑量水平遠(yuǎn)低于天然宇宙線產(chǎn)生的照射，大約只相當(dāng)于宇宙射線對人體產(chǎn)生的劑量的1/10，并且只要加速器一停機(jī)，這種瞬發(fā)輻射隨即消失，不再對環(huán)境造成影響。
即使工作人員，在工作場所5年所接受的劑量也僅與進(jìn)行1次X射線胸透所接受的劑量相當(dāng)。此外，散裂中子源還設(shè)計了嚴(yán)格的人身安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，確保人身、環(huán)境安全。
對中國散裂中子源建設(shè)可能帶來的環(huán)境影響評價結(jié)果表明，中國散裂中子源運(yùn)行時產(chǎn)生的中子、γ射線，以及少量放射性氣體的排放，對場址邊界外周圍公眾的年劑量水平大大低于國家標(biāo)準(zhǔn)GB18871規(guī)定的，對公眾的劑量限值標(biāo)準(zhǔn)1mSv/a，能夠保證公眾成員的健康與安全。另外，中國散裂中子源運(yùn)行過程中產(chǎn)生的O3等氣體的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)值，不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。
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18.8億元國家投入算多嗎？
陳和生說，美國散裂中子源投入14億美元，中國預(yù)計總投入是23億元人民幣（其中國家投入18.8億元人民幣），對比來看并不算多。建成后，中國散裂中子源將成為發(fā)展中國家的第一臺散裂中子源，躋身世界四大脈沖散裂中子源行列，從而大幅提升中國基礎(chǔ)研究和高技術(shù)的水平。
當(dāng)然，之所以相比國外“節(jié)省”很多，一個重要原因在于采用國產(chǎn)設(shè)備。陳和生說，該項目從2006年起開展了一系列關(guān)鍵技術(shù)的預(yù)制研究工作，攻克了眾多技術(shù)難題。加速器、靶站和譜儀工藝設(shè)備的批量生產(chǎn)在全國近百家合作單位完成，許多設(shè)備的研制在達(dá)到國內(nèi)外先進(jìn)水平，設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到96%以上，“如果從國外進(jìn)口相關(guān)設(shè)備，這個投資（國家經(jīng)費(fèi)18.8億元人民幣）肯定是不夠的”。
互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)平臺，助力EMC檢測市場高效發(fā)展
改革開放以來，伴隨著電子電器技術(shù)的發(fā)展，我國家用電器行業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)量和品種不斷增加，極大地滿足和豐富了廣大消費(fèi)者需求。近年來，電腦控制和模糊控制的新品種更是風(fēng)起云涌，大展拳腳。然而，電磁環(huán)境日益復(fù)雜和惡化，使得電子、電器產(chǎn)品的電磁兼容性（EMC）問題受到了各國政府和生產(chǎn)企業(yè)的日益重視。
電子、電器產(chǎn)品的電磁兼容性（EMC）是一項非常重要的質(zhì)量指標(biāo)，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品本身的工作可靠性和使用安全性，而且還可能影響到其他設(shè)備和系統(tǒng)的正常工作，關(guān)系到EMC認(rèn)證磁環(huán)境的保護(hù)問題。其中，家用電器EMC又是一個普遍存在的而又看不見摸不著的問題，解決這個問題必須從產(chǎn)品的設(shè)計階段就要予以重視，最好對設(shè)計出來的樣機(jī)進(jìn)行EMC檢測和評估。
目前，健康體檢越來越受到人們的重視。除通過醫(yī)學(xué)檢查手段對身體各系統(tǒng)器官的功能狀態(tài)進(jìn)行檢查，一些以預(yù)防醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)，采用專業(yè)的檢測手段和先進(jìn)的檢測設(shè)備的解決方案也應(yīng)運(yùn)而生。這些新科技為人們的健康體檢提供了新的解決方案的同時，也孕育了龐大的EMC檢測市場。
北京某健康科技有限公司是一家主要從事醫(yī)療器械、電子產(chǎn)品、機(jī)械設(shè)備、健康咨詢、健康管理、醫(yī)學(xué)研究等相關(guān)業(yè)務(wù)的企業(yè)。該公司在新產(chǎn)品中遇到問題：新研發(fā)的產(chǎn)品沒有權(quán)威的第三方檢測認(rèn)證報告，無法獲得客戶的認(rèn)可。
為了對公司新產(chǎn)品進(jìn)行EMC檢測認(rèn)證，該公司執(zhí)行董事?lián)?dāng)了這一重任。經(jīng)過飛天眾智中國制造科技服務(wù)平臺（簡稱“飛天眾智”，www.techina2025.com）技術(shù)經(jīng)紀(jì)人的推介，該公司與飛天眾智對接了這一需求。獲得該公司的需求后，飛天眾智與企業(yè)進(jìn)行了詳細(xì)溝通，明確企業(yè)需求點。隨后，飛天眾智直接與某檢驗檢疫技術(shù)中心取得了對接，為企業(yè)帶來了好消息。
供方某檢驗檢疫技術(shù)中心，通過國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會的計量認(rèn)證（CMA），獲得中國合格評定國家認(rèn)可委員會的實驗室認(rèn)可資質(zhì)（CNAS），并與國際權(quán)威認(rèn)證、檢測機(jī)構(gòu)建立了廣泛的合作關(guān)系。公司設(shè)備精良、能力完善，涵蓋電子電氣產(chǎn)品、機(jī)電產(chǎn)品、食品接觸材料、化工品、化肥、農(nóng)藥及環(huán)境檢測等五大領(lǐng)域，測試能力覆蓋電氣安規(guī)、EMC、能效、環(huán)境可靠性、電器附件、化學(xué)安全等項目；同時還兼顧3C銷毀及目錄外確認(rèn)等特色服務(wù)。
由于飛天眾智具備相關(guān)經(jīng)驗，在其撮合下，此次需求對接得以快速完成。并且，該檢驗檢疫技術(shù)中心給予了飛天眾智平臺大客戶以優(yōu)惠價格。目前項目由供方某檢驗檢疫技術(shù)中心為企業(yè)做項目檢測服務(wù)過程中。
電磁兼容問題在電子、電機(jī)、信息、通信等各類產(chǎn)品不斷運(yùn)用高新科技推陳出新之下，除了使用者要求保障質(zhì)量外，同時各國政府也在積極制定相關(guān)規(guī)范進(jìn)行管制，這就更突顯出電磁兼容相關(guān)問題的重要性與緊迫性。飛天眾智是一個著眼“中國制造2025”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，助力“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”，并致力于打造中國領(lǐng)先的開放式公共技術(shù)服務(wù)平臺?？芍τ行枰M(jìn)行電磁兼容性問題檢測認(rèn)證的客戶，促成資格認(rèn)證，打造完善產(chǎn)品，贏得更多市場。
互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)平臺，助力EMC檢測市場高效發(fā)展
改革開放以來，伴隨著電子電器技術(shù)的發(fā)展，我國家用電器行業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)量和品種不斷增加，極大地滿足和豐富了廣大消費(fèi)者需求。近年來，電腦控制和模糊控制的新品種更是風(fēng)起云涌，大展拳腳。然而，電磁環(huán)境日益復(fù)雜和惡化，使得電子、電器產(chǎn)品的電磁兼容性（EMC）問題受到了各國政府和生產(chǎn)企業(yè)的日益重視。
電子、電器產(chǎn)品的電磁兼容性（EMC）是一項非常重要的質(zhì)量指標(biāo)，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品本身的工作可靠性和使用安全性，而且還可能影響到其他設(shè)備和系統(tǒng)的正常工作，關(guān)系到EMC認(rèn)證磁環(huán)境的保護(hù)問題。其中，家用電器EMC又是一個普遍存在的而又看不見摸不著的問題，解決這個問題必須從產(chǎn)品的設(shè)計階段就要予以重視，最好對設(shè)計出來的樣機(jī)進(jìn)行EMC檢測和評估。
目前，健康體檢越來越受到人們的重視。除通過醫(yī)學(xué)檢查手段對身體各系統(tǒng)器官的功能狀態(tài)進(jìn)行檢查，一些以預(yù)防醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)，采用專業(yè)的檢測手段和先進(jìn)的檢測設(shè)備的解決方案也應(yīng)運(yùn)而生。這些新科技為人們的健康體檢提供了新的解決方案的同時，也孕育了龐大的EMC檢測市場。
北京某健康科技有限公司是一家主要從事醫(yī)療器械、電子產(chǎn)品、機(jī)械設(shè)備、健康咨詢、健康管理、醫(yī)學(xué)研究等相關(guān)業(yè)務(wù)的企業(yè)。該公司在新產(chǎn)品中遇到問題：新研發(fā)的產(chǎn)品沒有權(quán)威的第三方檢測認(rèn)證報告，無法獲得客戶的認(rèn)可。
為了對公司新產(chǎn)品進(jìn)行EMC檢測認(rèn)證，該公司執(zhí)行董事?lián)?dāng)了這一重任。經(jīng)過飛天眾智中國制造科技服務(wù)平臺（簡稱“飛天眾智”，www.techina2025.com）技術(shù)經(jīng)紀(jì)人的推介，該公司與飛天眾智對接了這一需求。獲得該公司的需求后，飛天眾智與企業(yè)進(jìn)行了詳細(xì)溝通，明確企業(yè)需求點。隨后，飛天眾智直接與某檢驗檢疫技術(shù)中心取得了對接，為企業(yè)帶來了好消息。
供方某檢驗檢疫技術(shù)中心，通過國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會的計量認(rèn)證（CMA），獲得中國合格評定國家認(rèn)可委員會的實驗室認(rèn)可資質(zhì)（CNAS），并與國際權(quán)威認(rèn)證、檢測機(jī)構(gòu)建立了廣泛的合作關(guān)系。公司設(shè)備精良、能力完善，涵蓋電子電氣產(chǎn)品、機(jī)電產(chǎn)品、食品接觸材料、化工品、化肥、農(nóng)藥及環(huán)境檢測等五大領(lǐng)域，測試能力覆蓋電氣安規(guī)、EMC、能效、環(huán)境可靠性、電器附件、化學(xué)安全等項目；同時還兼顧3C銷毀及目錄外確認(rèn)等特色服務(wù)。
由于飛天眾智具備相關(guān)經(jīng)驗，在其撮合下，此次需求對接得以快速完成。并且，該檢驗檢疫技術(shù)中心給予了飛天眾智平臺大客戶以優(yōu)惠價格。目前項目由供方某檢驗檢疫技術(shù)中心為企業(yè)做項目檢測服務(wù)過程中。
電磁兼容問題在電子、電機(jī)、信息、通信等各類產(chǎn)品不斷運(yùn)用高新科技推陳出新之下，除了使用者要求保障質(zhì)量外，同時各國政府也在積極制定相關(guān)規(guī)范進(jìn)行管制，這就更突顯出電磁兼容相關(guān)問題的重要性與緊迫性。飛天眾智是一個著眼“中國制造2025”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，助力“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”，并致力于打造中國領(lǐng)先的開放式公共技術(shù)服務(wù)平臺?？芍τ行枰M(jìn)行電磁兼容性問題檢測認(rèn)證的客戶，促成資格認(rèn)證，打造完善產(chǎn)品，贏得更多市場。
8月28日，位于廣東東莞的我國迄今最大的大科學(xué)裝置——中國散裂中子源(CSNS)首次打靶成功，提前實現(xiàn)獲得中子束流的目標(biāo)。這標(biāo)志著CSNS主體工程順利完工，進(jìn)入試運(yùn)行階段。預(yù)計2018年春CSNS將全部完工，正式對國內(nèi)外用戶開放。
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中國散裂中子源
中國散裂中子源是國家“十一五”期間立項、“十二五”期間重點建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，由中國科學(xué)院和廣東省共同建設(shè)，法人單位為中國科學(xué)院高能物理研究所，共建單位為中國科學(xué)院物理研究所。該工程于2011年10月奠基，預(yù)計總投資為23億元人民幣，其中國家批復(fù)投資18.8億元。
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中國散裂中子源效果圖
從全球范圍中子源裝置所發(fā)揮的作用看，散裂中子源將成為未來改變珠三角乃至中國在全球創(chuàng)新格局地位的重要平臺。
CSNS是國家“十二五”規(guī)劃中重點建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，是國際前沿的高科技、多學(xué)科應(yīng)用的大型研究平臺，建成后的CSNS將成為世界第四臺脈沖式散裂中子源。
簡單地說，散裂中子源就是一個用中子來了解微觀世界的工具，如一臺“超級顯微鏡”，科學(xué)家們根據(jù)這些中子散射的數(shù)據(jù)分析出被觀測物體的微觀特征，對DNA、結(jié)晶材料、聚合物等物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)展開“觀測”，供科學(xué)和工業(yè)研究使用。
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中國散裂中子源環(huán)大廳鳥瞰圖
當(dāng)然，中國散裂中子源并非國內(nèi)唯一能產(chǎn)生中子的裝置，我國還有兩個反應(yīng)堆中子源裝置——中國先進(jìn)研究堆和中國綿陽研究堆，它們可以提供連續(xù)中子束。所不同的是，中國散裂中子源是我國唯一能通過加速器打靶產(chǎn)生中子的裝置。
目前，全球正在運(yùn)行的脈沖式散裂中子源主要有英國散裂中子源、美國散裂中子源和日本散裂中子源。建成后的中國散裂中子源，將成為世界第四臺脈沖式散裂中子源。
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中國散裂中子源靶心全貌
陳和生表示，建成后的CSNS在材料科學(xué)和技術(shù)、生命科學(xué)、物理、化學(xué)化工、資源環(huán)境、新能源等諸多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景，將為我國產(chǎn)生高水平的科研成果提供有力支撐，并為解決國家可持續(xù)發(fā)展和國家安全戰(zhàn)略需求的許多瓶頸問題提供先進(jìn)平臺。
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中國散裂中子源直線加速器
他舉了一個例子：1998年6月，德國一輛城際快車意外出軌，事故元兇竟然是老化的車輪。
車輪在英國散裂中子源上檢測，發(fā)現(xiàn)其中的內(nèi)部裂痕。
事實上，無論是高鐵的輪軌，還是飛機(jī)的渦輪、機(jī)翼里面都有應(yīng)力，它決定了高鐵和飛機(jī)使用壽命和安全性。但是，這個應(yīng)力看不到、摸不著，對它的研究成了避免類似災(zāi)難發(fā)生的關(guān)鍵。如今，科學(xué)家已經(jīng)可以在散裂中子源上，測量研究輪軌和機(jī)翼的剩余應(yīng)力，優(yōu)化機(jī)械加工工藝，使高鐵和飛機(jī)變得更安全舒適。
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中國散裂中子源環(huán)加速器
他還記得，2001年2月，我國科學(xué)家第一次在香山會議上提出建設(shè)該工程的設(shè)想。從2006年起，中國科學(xué)院支持了相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的預(yù)研，攻克了諸多技術(shù)難題。
加速器、靶站和譜儀工藝設(shè)備的批量生產(chǎn)在全國近百家合作單位完成，設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到96%以上。
按照工程規(guī)劃，整個裝置建在13米到18米的地下，其主要建設(shè)內(nèi)容包括1臺8千萬電子伏特的負(fù)氫離子直線加速器、1臺16億電子伏特的快循環(huán)質(zhì)子同步加速器、2條束流運(yùn)輸線、1個靶站、首批建設(shè)的3臺譜儀及相應(yīng)的配套設(shè)施和土建工程。
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中國散裂中子源鳥瞰圖
陳和生還透露，預(yù)計2018年春，中國散裂中子源將按計劃全部完工，正式對國內(nèi)外用戶開放。未來，散裂中子源還將向國家申請二期工程建設(shè)，屆時將新建譜儀，并將功率從100千瓦升級到500千瓦。
科普時間
啥是中子
世界上的物質(zhì)是由分子和原子構(gòu)成的，原子就像是原子核和核外電子的微小太陽系，質(zhì)子和中子構(gòu)成了原子核。
中子作為組成原子核的基本粒子之一，不帶電，因此被稱為中子。它是由劍橋大學(xué)卡文迪許實驗室的英國物理學(xué)家詹姆斯·查德威克于1932年發(fā)現(xiàn)的。中子對輕的原子核非常敏感，能夠精確測得分子結(jié)構(gòu)中的氫原子位置，還能定位“摻雜”在重原子中的其他輕原子。中子的這種特性，使它能夠“拍攝”到材料的微觀結(jié)構(gòu)，跟蹤正在運(yùn)動中的原子核分子的行為。
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啥是中子源
中子源是能夠產(chǎn)生中子的裝置，進(jìn)行中子核反應(yīng)、中子衍射等中子物理實驗的必要設(shè)備。要用中子研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，必須有一個適當(dāng)?shù)闹凶釉础?/span>
最早使用的是放射性同位素中子源，但強(qiáng)度較低，壽命有限。20世紀(jì)用于中子核物理研究的主要中子源，是用低能粒子加速器產(chǎn)生的帶電粒子束轟擊靶而產(chǎn)生的中子，其能量單一、脈沖性好，但中子產(chǎn)生效率較低。反應(yīng)堆中子源中子通量高，應(yīng)用最為廣泛，但由于反應(yīng)堆散熱技術(shù)的限制，使其最大中子通量受到限制。散裂中子源的出現(xiàn)則突破了反應(yīng)堆中子源中子通量的極限。
這么大裝置對環(huán)境有輻射嗎？
散裂中子源是一臺大型射線裝置，產(chǎn)生的輻射主要是瞬發(fā)性的。只要加速器一停機(jī)，輻射場隨即消失，同時也不再引起空氣、冷卻水以及土壤的活化。散裂中子源通常安置在地下隧道內(nèi)，周圍用很厚的鋼筋混凝土墻來屏蔽輻射。
在屏蔽外，劑量水平遠(yuǎn)低于天然宇宙線產(chǎn)生的照射，大約只相當(dāng)于宇宙射線對人體產(chǎn)生的劑量的1/10，并且只要加速器一停機(jī)，這種瞬發(fā)輻射隨即消失，不再對環(huán)境造成影響。即使工作人員，在工作場所5年所接受的劑量也僅與進(jìn)行1次X射線胸透所接受的劑量相當(dāng)。此外，散裂中子源還設(shè)計了嚴(yán)格的人身安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，確保人身、環(huán)境安全。
對中國散裂中子源建設(shè)可能帶來的環(huán)境影響評價結(jié)果表明，中國散裂中子源運(yùn)行時產(chǎn)生的中子、γ射線，以及少量放射性氣體的排放，對場址邊界外周圍公眾的年劑量水平大大低于國家標(biāo)準(zhǔn)GB18871規(guī)定的，對公眾的劑量限值標(biāo)準(zhǔn)1mSv/a，能夠保證公眾成員的健康與安全。另外，中國散裂中子源運(yùn)行過程中產(chǎn)生的O3等氣體的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)值，不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。
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18.8億元國家投入算多嗎？
陳和生說，美國散裂中子源投入14億美元，中國預(yù)計總投入是23億元人民幣（其中國家投入18.8億元人民幣），對比來看并不算多。建成后，中國散裂中子源將成為發(fā)展中國家的第一臺散裂中子源，躋身世界四大脈沖散裂中子源行列，從而大幅提升中國基礎(chǔ)研究和高技術(shù)的水平。
當(dāng)然，之所以相比國外“節(jié)省”很多，一個重要原因在于采用國產(chǎn)設(shè)備。陳和生說，該項目從2006年起開展了一系列關(guān)鍵技術(shù)的預(yù)制研究工作，攻克了眾多技術(shù)難題。加速器、靶站和譜儀工藝設(shè)備的批量生產(chǎn)在全國近百家合作單位完成，許多設(shè)備的研制在達(dá)到國內(nèi)外先進(jìn)水平，設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到96%以上，“如果從國外進(jìn)口相關(guān)設(shè)備，這個投資（國家經(jīng)費(fèi)18.8億元人民幣）肯定是不夠的”。