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中國散裂中子源通過國家驗收:探秘微觀世界的“國之重器”
2018-08-24 14:53:23 來源: 央視網
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  昨天(23日),我國“十一五”國家重大科技基礎設施——中國散裂中子源通過國家驗收,投入正式運行,標志著我國成為繼英美日三國之後,第四個擁有散裂中子源的國家。

  中國散裂中子源是由中國科學院與廣東省共同建設的大科學裝置,它通過直線加速器和環形加速器將質子束增加至16億電子伏特的能量後引出,撞擊鎢靶産生中子,從而進行科學研究。在2017年8月中國散裂中子源首次打靶成功並獲得中子束流後,加速器運行穩定,首期三臺中子譜儀已順利完成樣品實驗。國家驗收委員會專家認為,中國散裂中子源性能全部達到或優于批復的驗收指標,裝置整體設計先進,研制設備質量精良,靶站最高中子效率和三臺譜儀綜合性能達到國際先進水平。

  中國散裂中子源工程總指揮 中國科學院院士 陳和生:最重要的就是這個中子打靶的功率,比這個驗收指標超過了120%,是2.2倍。所以這一個是非常重要的一個標志,就説明我們完成了工程建設,下面可以正式開放。

  據了解,中國散裂中子源于2011年9月開工建設,工期6.5年。中國散裂中子源裝置內容包括一臺8千萬電子伏特負氫離子直線加速器、一臺16億電子伏特快循環同步加速器、一個靶站,以及三臺供科學實驗用的中子散射譜儀。自2018年3月試運行以來,裝置運行穩定可靠,首期三臺譜儀已完成10個用戶單位的21個樣品實驗,並取得了首批重要科學成果。

  中國散裂中子源國家驗收委員會主任 中國科學院院長 白春禮:中國散裂中子源這是建成使用,它填補了我們國家在散裂中子源應用領域這塊的空白。它的建成和使用將對我們國家的材料科學、生命科學、環境科學這些基礎研究,提供一個非常重要的平臺,同時也會對我們國家相關的一些高技術創新領域,包括卡脖子的技術方面能提供一個非常重要的工具。

  探秘微觀世界的“超級顯微鏡”

  作為研究物質微觀結構的“國之重器”,散裂中子源可以説是一個體積龐大的“超級顯微鏡”。其正式投入運行,將為科研人員提供一個全新的研究平臺。

  與利用X光的同步輻射不同,中子是不帶電荷的一種粒子。當中子與物質的原子核相互作用時,有些中子會直接穿過,有些會像彈珠一樣打在原子核結構上,使飛行方向偏離。科研人員通過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部結構,從而進行科學研究。

  中國散裂中子源工程總指揮 中國科學院院士 陳和生:比如説可燃冰的研究,那麼它需要模擬千米深水下的壓力,需要很厚的容器壁,那麼這一個只有散裂中子源的中子能夠穿過,而且中子散射對碳、氫、氧、氮這些輕的元素敏感,所以它能夠很清楚地分出這個可燃冰的結構。我們只有搞清楚了可燃冰的性質,我們才能夠安全有效地使用可燃冰。

  作為研究物質材料微觀結構的理想探針,散裂中子源將在物質科學、生命科學、資源環境、新能源等領域發揮重要作用,為廣大用戶提供國際先進的研究平臺,對滿足國家重大戰略需求、解決前沿科學問題具有重要意義。

  中國散裂中子源工程總指揮 中國科學院院士 陳和生:我們要不斷地提高它的功率,爭取盡快把功率再提升五倍,達到我們最終的設計目標一百千瓦 //這樣我們可以實驗做得更快,可以研究更短暫的過程,或者研究更小的樣品,這個對于我們充分發揮它的作用是非常重要。

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【糾錯】 責任編輯: 唐斕
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