中子和 X 射线都是人类探索物质微观结构的有力手段。自 1895 年 X 射线被伦琴发现以来，因 X 射线及其应用领域中的研究而获得的诺贝尔物理学奖就有 7 项，化学奖有 5 项，医学奖有 2 项， X 射线的应用覆盖了与人类生活息息相关的各个领域。自查德威克 1935 年发现中子后，中子及中子散射的应用使人们对物质微观结构的认识日新月异。与 X 射线不同，中子不带电、具有磁矩、穿透性强，能分辨轻元素、同位素和近邻元素，且有对样品的非破坏性的特点，不仅可探索物质静态微观结构，还能研究其动力学机制。沙尔和布罗克豪斯分别利用中子散射研究磁结晶学及晶格动力学而获得了 1994 年的诺贝尔物理学奖。目前，中子散射技术在生物、生命、医药等研究领域发挥着 X 射线无法取代的作用， 散裂中子源与同步辐射光源互为补充，已经成为基础科学研究和新材料研发的最重要平台。 同时，中子散射在磁性凝聚态物理、纳米材料、高强度高性能塑料、蛋白质和生物、高温超导机理、同位素辨识、工业无损深度探伤、污染及废料处理等领域得到了广泛应用。
中国目前拥有 4 座高性能的 X 射线源（北京、安徽合肥、台湾新竹、上海（在建）），但尚未有高性能的脉冲中子源。而前述领域的高分辨中子散射测量迫切需要通量高、波段宽的中子源，建造一座高性能的脉冲中子源势在必行。
与核反应堆中子源相比，散裂中子源具有许多独特性能：高脉冲通量，丰富的高能短波中子， 优越的脉冲时间结构， 低本底，且不使用核燃料，只产生极少量活化产物。近年来，随着强流加速器技术的发展，百千瓦到兆瓦级束流功率的 散裂中子源 成为国际公认的、新一代高通量、宽波段、高效安全的中子源。
进入 21 世纪，美、日、欧等发达国家认识到能提供更高中子通量和中子利用效率的散裂中子源在现代科学技术中的重要地位，把建设高性能散裂中子源作为提高科技创新能力的重要举措，相继斥巨资建设新一代的散裂中子源。
在美国，总投资 14 亿美元、设计束流功率为 1.4 MW 的散裂中子源（ SNS ）已经开始调束， 2006 年 4 月 28 日 ， SNS 产生出第一束中子。其升级工程也同时启动。在日本，总投资约 18 亿美元的强流质子加速器研究联合装置（ J-PARC ）也已开始加速器调束，其中一台 3 GeV 的快循环同步加速器将提供 1 MW 质子束流用于驱动散裂中子源。在英国，已成功运行 20 余年的散裂中子源（ ISIS ）投资约 3 亿美元升级改造其质子加速器，同时正在积极建设第二靶站。同为发展中国家的韩国和印度，也正在积极筹建束流功率为百千瓦量级的散裂中子源： PEFP 和 ISNS.
如项目得到批准，束流功率为 100 kW 的中国散裂中子源（ CSNS ）将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源， 并进入世界四大散裂中子源行列 ，将为国内外科学家提供世界一流的中子科学综合实验装置 。 在正常运行状况下其科学寿命超过 30 年。 它与我国即将建成的具有国际先进水平的中国先进研究堆 (CARR) 将形成互补的局面，共同为我国中子散射用户提供全方位的创新研究服务。
根据国内用户调查，目前已确定的首批用户包括中国科学院下属的 9 个研究所的 70 多个研究组以及科学院外 22 所大学和中国原子能科学研究院、中国工程物理研究院等研究机构的 30 多个研究组。除上述基础科学研究和应用基础科学研究方面外，中子散射在工程和工业方面的应用需求也非常大。我国在凝聚态物理、化学、材料、生物科学、聚合物和软物质、地球科学、机械加工工业、核物理、质子成像和医学应用等领域内拥有较强大的研究队伍和较好的研究基础，他们将是 CSNS 的潜在用户。
装置建设的主要内容包括：一台 80 MeV 负氢直线加速器、一台 1.6 GeV 快循环 质子同步加速器、两条束流输运线，一个靶站和 3 台谱仪及相应的配套设施。设计束流功率为 100 kW ，采用较低能量的直线加速器后接快循环同步质子加速器设计方案。对束流功率为百千瓦量级的装置，它比全能量直线加速器加储存环组合（如美国的 散裂中子源 SNS ）结构的设计方案造价更低，并且易于升级。 CSNS 靶站采用有扁平截面的多片厚度不同的钨片叠合而成的靶体，可为中子散射谱仪提供高通量中子束线。 CSNS 在未来升级计划中将把中子谱仪的数量逐步增加。可以预见，散裂中子源工程的建设，将带来巨大的经济和社会效益。
CSNS 的总体设计指标为：打靶质子束流功率 100 kW ，脉冲重复频率 25 Hz ，每脉冲质子数 1.56 × 1013 （平均流强 62.5μA ），质子束动能 1.6 GeV ，最高通量每质子、每单位立体角弧度 5 × 10 -3。参照国际同类装置的建造及运行经验， CSNS 工程竣工的验收标准为所建装置具备所有达到 100 kW 打靶束流功率设计指标所需的设备，并通过初始性能验收测试。验收测试的指标为脉冲质子数达到设计指标的 1/10 （即 1.56× 10 12 ），每质子、每单位立体角弧度的中子通量达到设计指标。参照国际同类装置的建造及运行经验，预计工程在建造竣工后三年内达到总体设计指标。
CSNS 是一台大型射线装置，但它产生的辐射的绝大部分是瞬发性的。 散裂中子源产生的剩余产物活性低于反应堆中子源的 1/1000 。通过采取有效的防护措施和严格的安全联锁，可以确保装置在正常运行或设备故障期间， 其对环境的影响完全控制在国家标准之内，不会对人员及环境产生影响。
CSNS 的概念设计和预制研究历时 5 年，由中国科学院主持，高能物理研究所和物理研究所的近百名科技骨干参加了此项工作，并得到了中国科学院的专项预研经费、国家自然科学基金、国家 973 项目的经费支持。过去一年多，还集中开展了对 CSNS 的离子源、 RFQ 、漂移管腔及线圈、直线射频及控制、环射频铁氧体腔、磁铁线圈及电源、陶瓷真空盒、中子导管的同比例样机研发和靶体材料的实验研究。 CSNS 项目总体设计方案经过不断优化，在国内外专家的多次论证和评审后，得到了一致肯定。来自德国、英国、美国、日本的专家在呈交中国科学院院长的评议结论中写道： “ 从目前中国的用户需求、加速器、靶站和谱仪建设水平综合考虑，现有的 1.6 GeV 、 25 Hz 、 100 kW 的 CSNS 的设计是一个聪明的选择！ CSNS 的建成，将使中国拥有世界一流的中子科学综合实验装置，以确保中国在中子科学领域内的先进地位。 ”
项目建设周期约 6.6 年，其中 5 年时间完成硬件加工制造和调试并出束， 6.6 年完成项目验收。总投资估算为 14 亿元，主要为加速器、靶站和谱仪等的建设费用。
CSNS 装置拟建在位于广东省东莞市大朗镇水平村，广东省人民政府（包括东莞市）在项目建设期间共为中国散裂中子源项目及广东东莞散裂中子源国家实验室提供配套建设资金 5 亿元，由中国科学院负责承建。
项目法人单位中科院高能物理研究所具有建设大科学装置的丰富经验，拥有一支可承担加速器理论设计、机械设计、设备安装、调试和运行的高素质的科研技术队伍，并在探测器等领域拥有国内一流的技术储备。共建单位中科院物理所已在中子散射的应用领域从事研究 20 余年，是国内中子散射重要的研究基地，积累了丰富的中子散射和以及相关的中子物理的知识和经验；靶站建设方面，中科院物理所还有一支由该领域老中青科学家组成的精干的队伍，通过前期预研工作，在靶站的关键技术方面取得了一系列重要成果。除此之外， CSNS 项目还与国内其他相关研究单位和大学采取强强联合、优势互补的合作战略，已经有中国原子能科学研究院、中科院兰州近代物理研究所等多家单位加入到了合作行列，共同为 CSNS 项目的成功建设贡献力量。
装置建成后，为更好地实现开放和共享，年度运行计划将在充分听取科技委员会和用户委员会意见的基础上审定，并由理事会监督执行。随着国家实验室的设立，基于装置的多学科研究中心和广泛用户群体， CSNS 能够 跟踪国际散裂中子应用领域最新实验方法和成果，自主研发，创新超越，充分利用装置的高性能和可升级性，为人类科学事业和社会进步做出贡献。
可以预见， CSNS 装置的建成及运行必将对南方各省、全国以及东南亚地区产生长期、巨大的科学影响及社会、经济效益。
