将成为国际上最先进的多学科交叉研究平台
虽然中子是如此微小,但产生强中子束的散裂中子源却是异常庞大的大科学装置,是各种高、精、尖设备组成的整体。
目前世界上正在运行的三大散裂中子源分布在英国、美国和日本。为此,美国投资14亿美元,日本投资18亿美元,而我国预计总投入达到23亿元人民币。整个装置建在大朗镇工程区13米到18米的地下,一期工程占地400亩。“作为发展中国家的第一台散裂中子源,我们的性能和精度将相当于美国散裂中子源,设计思路却更加优化。”陈和生说。
如此巨额的投入能为科技发展带来怎样的回报?
据陈和生介绍,英美和日本此前曾用各自的散裂中子源进行锂电池、离子导电体、石化材料、飞机高铁材料等相关产业前沿技术的研究,中国散裂中子源也将成为国际上最先进的多学科交叉研究平台,除了本文开头提到的应力研究等中国相关产业发展的瓶颈问题,散裂中子源还可为我国材料科学、新能源、化学化工、电子器件等多个领域提供有力研究支撑,将大大加速我国相关领域的研究进程。
如果应用于在深海高压环境下安全开采可燃冰,科学家可以在散裂中子源处模拟深海环境,研究可燃冰内部物质在压力释放的过程中取向和多重结构,由此找到合适的释放条件。
如果应用于制药行业,由于一些药物成分主要从某些易挥发、易燃的有机溶剂中提取,制药化学废弃物的处理成本很高。研究人员可通过散裂中子源寻找到新手段,减少废弃物的产生,从而大大降低制药废弃物处理成本。
散裂中子源也将成为科研成果转化的平台。8月11日上午,中国科学院院士王贻芳签署了中国散裂中子源首个产业化项目——硼中子俘获治疗(BNCT)项目。BNCT是一种利用中子射线照射进行肿瘤治疗的技术,能够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,该项目有望在未来5年内成为全国治疗肿瘤疾病的一种新手段。
“十年磨一剑”建立中国人自己的散裂中子源
2001年2月,在由当时的国家科委发起的香山科学会议上,专家们提出在中国建设散裂中子源的设想。为优化大科学装置在全国的布局,带动地区发展,2006年,散裂中子源选址东莞大朗。“为了如今历史性的一刻,我们期盼了10年。”陈和生说。