“当中子入射到样品上，与其原子核或磁矩发生相互作用，产生散射，就可以通过测量散射的中子能量和动量的变化，研究各种物质的微观结构和运动规律。”陈和生院士解释，“做一个形象的比喻，假设面前有一张看不见的网，我们不断扔出很多玻璃弹珠，有的穿网而过，有的打在网上，弹向不同角度。如果把这些弹珠的运动轨迹记录下来，就能大致推测出网的形状；如果弹珠发得够多、够密、够强，就能把这张网精确地描绘出来，甚至推断其材质”。
虽然中子如此微小，但产生强中子束的散裂中子源却是异常庞大的装置，是各种高、精、尖设备组成的整体。世界上正在运行的脉冲式散裂中子源主要有英国的 ISIS、美国的SNS和日本的J-PARC，中国的CSNS是全球第四台。
“CSNS的建设攻克了许多关键核心技术难题，设备国产化率超过96%。许多设备的研制达到国内外先进水平。”陈和生院士自豪地介绍。
如此高的国产化率是如何实现的？工程副总经理傅世年分享了设备研发中不为人知的故事，“拿加速器技术来说，与国内外大多数加速器不同，CSNS快循环同步加速器上的主磁铁真空室不能采用金属材料，必须采用陶瓷。这种大尺寸陶瓷真空室技术要求特殊，国外公司要价极高。经费有限，我们决心自己研制。科技人员同时与多个厂家合作，几年间反复多次研制，终于研发出满足设计要求的样机，得知消息后，国外公司立刻大幅降低了报价”。
天上地下显身手
5年内或开启肿瘤治疗新时代
历经10年建设，CSNS即将完工，很快开启了产业化探索的第一步。
8月11日，中科院高能物理研究所与东阳光集团签署合作协议，双方将利用散裂中子源开展硼中子俘获疗法（BNCT）项目，有望在未来5年内开启国内肿瘤治疗新时代。“BNCT是一种利用中子射线治疗肿瘤的技术，能有效杀死癌细胞而不损伤周边组织，具有安全性高、定位精确、价格相对低廉等特点。”东阳光集团董事长张中能说。
神奇中子是如何定向“引爆”癌细胞的？东阳光研究总院院长唐新发介绍，首先，给癌症患者注射一种含硼的无毒药物。由于硼与癌细胞有很强的亲和力，会迅速“潜伏”于癌细胞内。此时，利用加速器产生的中子束照射肿瘤部位，中子就会被癌细胞内的硼所俘获，并在癌细胞内释放出杀伤力极强的射线。这种射线射程很短，只有一个细胞的长度，所以它只杀死癌细胞，而周围的正常组织则不会受损。
