 中国首台散裂中子源在广东东莞建成，图为中国散裂中子源装置园区鸟瞰图 北京时间3月25日下午，中国散裂中子源（CSNS）工艺鉴定和验收新闻发布会宣布：中国首台、世界第四台脉冲型散裂中子源按期高质完成全部工程建设任务，当天通过中国科学院组织的工艺鉴定和验收。
CSNS设备国产化率超过90%，中国科学院将该装置比喻成“超级显微镜”，是研究物质微观结构的“国之重器”。 在中国建成散裂中子源之前，世界上已在运行的散裂中子源只存于美国、日本与英国三国。 建成后的中国散裂中子源是世界第三大散裂中子源装置，是英国散裂中子源功率的4倍，它也是发展中国家拥有的第一台散裂中子源，其脉冲中子通量位居世界前列。 高通量的散裂中子源是当前研究用中子源的主流发展方向，发达国家将其作为提高科技创新能力的重要举措。 工艺鉴定验收专家委员会就CSNS评价称，中国散裂中子源性能全部达到或优于验收指标，装置整体设计科学合理，研制设备质量精良，调试速度快于国外的散裂中子源，靶站最高中子效率已达到国际先进水平。 研究物质微观结构的“国之重器” 自1932年中子被发现以来，能产生高通量中子的中子源一直是科学家不断努力追求的目标。 高通量的中子源包括反应堆和散裂源。核反应堆即是一种稳定连续的中子源，受堆芯散热条件限制，反应堆中子通量在上世纪六七十年代即达到饱和。 随着科技进步，薄膜、纳米团簇、生物大分子和蛋白质等相应研究体系，尺度分布更大，获得数量在克量级的样品更为困难。 正是基于小样品的快速、高分辨的中子散射测量迫切需要新一代通量更高、波段更宽的中子源，散裂中子源应运而生。 当下，脉冲散裂中子源突破了反应堆中子源中子通量的上限，各项科研正快速向前发展。 散裂中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的大科研装置，由加速器提供的高能质子轰击重金属靶而产生中子，可带动物理学、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学科发展。 CSNS系中国“十一五”期间重点建设的大科学装置，由中科院和广东省共同建设，选址于广东省东莞市。 CSNS项目法人单位中国科学院高能物理研究所成功建造过北京正负电子对撞机和中国第一台35MeV质子加速器，共建单位中国科学院物理所已在中子散射的应用领域从事研究20余年，是大陆中子散射重要研究基地。 另外，中国原子能科学研究院、中国科学院兰州近代物理研究所等多家单位亦加入到了该项目的合作行列。 2011年9月，中国散裂中子源开工建设，预计工期6.5年，总投资约23亿元人民币（1 元人民币约合0.16 美元），主要建设内容包括一台直线加速器、一台快循环同步加速器、一个靶站，以及一期三台供中子散射实验用的中子谱仪。 2014年10月15日上午，经过三年施工，中国散裂中子源项目的第一台设备——负氢离子源在东莞“下隧道”安装，项目正式进入设备安装阶段。2017年8月，CSNS首次打靶成功并获得中子束流，首期三台中子谱仪——通用粉末衍射仪、小角散射仪和多功能反射仪均顺利完成样品实验。 2018年3月25日，CSNS通过工艺鉴定和验收后，填补了大陆脉冲中子应用领域的空白。 据了解，通过自主创新和集成创新，CSNS在加速器、靶站、谱仪等方面取得了一系列重大技术成果。
 中国散裂中子源首次打靶成功获得中子束流关乎中国国家重大战略 中国散裂中子源对满足中国国家重大战略需求、解决前沿科学问题具有重要意义，并将为粤港澳大湾区科技发展和产业升级作出重大贡献。
在CSNS建设过程中，大量技术难关的屡屡攻破，质子加速器、靶站、中子散射谱仪的建设……都带动了中国培养和凝聚一大批高水平的科研人才和工程管理人员。 CSNS还直接促进了相关高科技研究和工业的发展，显著提升了中国在磁铁、电源、探测器及电子学等领域相关产业技术水平和自主创新能力，也使得中国在强流质子加速器和中子散射领域实现了重大技术跨越，跨入国际同类装置先进行列。 业内人士表示，每年将有上千研究人员在中国散裂中子源利用不同的谱仪互相交流协调、启发借鉴，不同学科也有机会实现渗透、交叉，开辟新领域，创建新学科。 CSNS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。 而工农业生产领域中曾面临的诸如研究石油输油管线裂纹的成因、测量飞机涡轮的叶片与轮盘的焊接应力、研究大豆根系的生长等问题，也有望能在散裂中子源的帮助下得以解决。 还将带来哪些改变 对于中国散裂中子源这个顶尖的大科学装置的建成将给普通老百姓的生活带来哪些变化？ 中国科学院院士、中国散裂中子源工程总指挥陈和生以1998年的德国高铁意外出轨为例做了相关阐述。 1998年6月3日，编号51的德国ICE-1列车运营884次（威廉?伦琴号）车次，从慕尼黑开往汉堡，在经过下萨克森州策勒区艾雪德村落附近发生严重铁路事故，造成101人死亡，88人受伤，时为世界上伤亡最严重的高速铁路事故，也是德国境内伤亡最惨重的铁路事故。 当年德国高铁意外出轨后，经调查发现事故元凶系车轮老化和材料疲劳产生的裂纹。疲劳一词在材料科学领域，意指物件因持续受到动态变化的应力而造成结构劣化，它是渐进且局部的结构损坏过程，由于长时间日积月累而产生。 引起疲劳的动态变化应力通常远小于静态的极限拉伸应力或极限屈变应力，疲劳所引起的破裂往往在毫无预警的情况下发生，可能直接导致事故（例如空难）的发生，故而相关的预防、检查、处理对于高铁安全而言十分重要。 出轨的德国高铁车轮在被送到英国散裂中子源用中子散射进行研究后，找到了金属疲劳的规律，德国由此制定了保证车轮安全的技术措施，从根本上避免了高铁列车因车轮老化和材料疲劳而发生重大意外事故。 国际铁路联盟高速铁路部总监曾公开表示，铁路发展正进入一个大时代，中国正成为全球的领跑者，世界铁路的未来在中国。 2016年7月，中国出台新的《中长期铁路网规划》，明确提出在原有“四纵四横”高铁网的基础上规划建设“八纵八横”高铁网。 确实，中国高铁近些年来的表现一直惊艳世界，八纵八横、时速350公里、世界上高铁商业运营速度最快的国家……这些字眼不断刺激着人们的感官，提醒着世人中国高铁的神速发展。 但与此同时，于快速发展的中国高铁而言，正是因为速度快、载客量大，也意味着任何细小的安全隐患都易被放大甚至酿成重大事故。 而中国散裂中子源的建成必然将对快速发展的中国高铁提供强有力的技术支持，毕竟若是能从根本上避免高铁列车因车轮老化和材料疲劳等而发生重大意外事故，从安全、高铁出口、中国制造升级等多个层面而言都具有重大利好。 |
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