当一个中等能量的质子打到重核(钨、汞等元素)之后会导致重核的不稳定而“蒸发”出中子,这样重核“裂开”并向各个方向“发散”出相当多的中子。按这种原理工作的装置称为散裂中子源。中子源射出的中子束和人们熟知的X射线一样,都是人类探索物质结构的“显微镜”,产生中子束的散裂中子源与产生X射线束的同步辐射光源是目前研究物质结构的最重要的装置,两者相辅相成为研究物质内部的微观结构提供了可能。
散裂中子源广泛应用于物理学、化学、生命科学、材料科学、纳米科学、医药、国防科研和新型核能开发等领域的研究中。其技术在生物、生命、医药等研究领域发挥着X射线无法替代的作用,并与同步辐射光源互为补充,成为基础科学研究和新材料研发的最重要平台之一。通过散裂中子源项目发展起来的强流质子加速器,可用于航天器件辐照效应的地面模拟试验研究。利用中子散射对工程材料和部件缺陷及应力的深度检测,可为工程部件确定可靠的使用期限,现已经成为一种先进的无损检验方法。散裂中子源的质子和中子可用于肿瘤的放射性治疗研究,已在许多发达国家得到应用。
“中国散裂中子源”(Chinese Spallation Neutron Source,简称CSNS)是中国迄今最大的国家重大科技基础设施,由中科院高能物理研究所牵头,国家、广东省和东莞市共同投资建设,选址东莞大朗镇,预算投资近17亿元人民币,2011年10月在东莞动工建设。该项目建成后,CSNS将成为发展中国家拥有的第一座散裂中子源,也是继美国、英国和日本后第四个拥有大脉冲散裂中子源的国家,从而大幅提升中国新材料、生命、纳米等学科前沿基础研究和高技术的水平,缩短中国与世界前沿的差距。 CSNS的建设将涵盖我国凝聚态物理、化学、材料等多学科领域应用的需要,同时兼顾生命科学、工业应用等领域研究的应用需求。建成后将在发现新型高温超导材料、形成氢离子运动的凝聚态物理新理论、DNA分子识别的纳米自组装、蛋白质相互作用等一系列领域有望获得重大突破。
CSNS自落户东莞以来,省市两级领导非常重视,为项目配套经费,协商解决项目建设中的各种问题。据悉,项目进展顺利,土建工程已完成投资约4亿元,占合同总造价的70%,排风中心、冷冻站、维修站及仓库、辐射防护楼共6栋单体已交付使用,综合服务楼、综合实验楼也已经在近日竣工,工作人员将于2014年初全部搬到实验办公楼,并启用服务楼。
然而,相对于项目的硬件建设进展又快又好来说,其软环境建设还有待加强。其一是:随着人们环境保护意识的增强和对辐射的惧怕,该项目在当地群众中仍然存在一些疑惑,会不会对人们的健康造成影响?其二是:散裂中子源的应用如此广泛,但却只为研究人员所熟知,广大的工业企业主(可能是潜在的用户)以及人民群众并不了解,这对未来拓展散裂中子源项目的应用及其不利!
办 法:
1、针对群众对项目的一些疑惑,组织当地群众,邀请项目环评专家就项目的环境评估报告做专题讲座,普及群众的散裂中子知识,打消疑惑,取得当地群众的支持。
2、充分利用现代媒体技术和平台,邀请中科院高能所的科学家,制作宣传节目,由科学家亲自讲述散裂中子的众多应用。节目最好能在中央、省、市电视台和各门户网站分别播出,在全国范围内传授中子散射基础知识、培养潜在用户。
3、组织市内大专院校、科研院所和企事业单位,举办散裂中子培训班,邀请专业人士讲述散裂中子的应用,为项目后期的应用打好基础。
4、借助大专院校和科研院所的优势,承接国内外高能物理方面的学术会议,一来起到宣传作用,二来培养潜在的国际用户。
5、以散裂中子源项目为平台,聚集一批高科技关联企业,出台相关政策,鼓励研究机构的成果就地转化,形成高科技产业聚集区。相关部门也应早点启动以该项目为中心的“大朗科学城”的规划和论证工作,使科学城在未来的8到10年后,成为东莞经济的另一个强劲增长极。