散裂中子源——探索微观世界的超级显微镜

探索微观世界的超级显微镜——散裂中子源

破解航空发动机“心脏病”、安全开采可燃冰、研究电动汽车电池性能、催化剂作用机理、芯片单粒子效应、高温超导材料自旋涨落——这些前沿科学问题，散裂中子源都能发挥关键作用。

位于广东省东莞市松山湖科学城的“中国散裂中子源”（CSNS），是我国首台脉冲型散裂中子源，国际前沿基础科学研究和国家发展战略诸多领域提供先进的中子散射研究和应用。成功建设填补国内脉冲中子源及应用领域的空白，技术和综合性能进入国际同类装置先进行列，显著提升了我国在相关领域的技术水平和自主创新能力。

散裂中子源作为超级显微镜，以中子为“探针”，看穿材料的微观结构。中子特性独特，能探测原子核的位置、穿透能力强，用于研究大工程部件的残余应力和金属疲劳，探测物质结构的微观动态过程。科学通过分析散射中子的轨迹、能量和动量变化，反推出物质结构。

中子自由运动是探索微观世界的关键。自由中子“工厂”有两类：反应堆中子源和散裂中子源。散裂中子源通过高能质子束轰击重金属靶，产生高通量短脉冲中子束流，性能优于反应堆。物理学研究尺度越小，需要能量越高，催生各种大型加速器科技基础设施，大科学装置具有科学和工程双重属性，是国家创新高地的关键要素。

中国散裂中子源一期成功运行，实现强流质子加速器和中子散射领域重大跨越，提供物质科学、生命科学、资源环境、新能源等方面研究支撑。现已完成超过1300个科研课题，取得锂离子电池、太阳能电池结构、稀土磁性、新型高温超导等重要科学成果。

在散裂中子源的技术转化中，硼中子靶向肿瘤治疗是一种新的精准癌症治疗技术。临床设备已安装调试，即将开始临床试验。中国散裂中子源二期工程将于2024年启动，将大幅提升设备研究能力、实验精度和速度，提供更先进的前沿科学研究、国家重大需求和国民经济发展研究平台。

中国散裂中子源的建设，正逢大科学装置发展的黄金时期，肩负发展中国中子散射研究和应用的重任，为国家创新发展提供重要引擎，贡献于高水平科技自立自强。