走进大国重器:中国散裂中子源

日前,香港亚洲商学院东莞MBA中心四十余位同学,一起参加了一场特别的研学活动:走进松山湖中国散裂中子源,一个神奇的“中子工厂”。散裂中子源是中国迄今已建成的单项投资规模最大的科学装置,短短2年打靶束流功率就已达到设计指标。

园区大堂的欢迎屏幕
参加活动之前,同学们先参观了亚商东莞MBA新的教学基地。位于松山湖的正润数字港五楼。这是一栋由亚商同学会下属(盛创蜂巢孵化器)运营管理的数字园区。


带上红领巾、坐上校车,开始今天的科学探索之旅。

《三体》中的材料学家汪渺之所以被三体文明的追随者针对,是因为他的研究成果足以让人类建立太空防线,这是三体人不愿意看到的……
而在现实世界中也有材料学家们推进研究所依仗的“重器”。
过去只有英国、美国和日本才有?
大湾区首个大科学装置?
历时20余载,总投资23亿人民币?
深藏地下15-18米,昼夜不停运转?
精准定向消灭癌细胞?
发现高铁机身肉眼看不见的安全隐患?
什么是“散裂中子源”?如何工作?
简单来说,它是一个大科学装置,通过轰击重金属元素的原子核产生中子,将散逸出的中子引导减速后用于各种科研对象的探查。中子散射功能虽然非常强大,但产生中子是非常困难的。通常大量产生中子只有两种办法:核反应堆和散裂中子源。

工作原理
科学家们在15米到18米的地下,建造了1台负氢离子直线加速器,和1台快循环质子同步加速器,对质子进行加速,让质子以16亿电子伏特能量,0.92倍光速狂奔。
随后,高能质子束来到靶站撞击金属钨,撞出很多很多很多中子……

这些中子经过慢化,通过中子通道被引入研究用的谱仪,开展实验。就好像X射线可以穿透人体,照射出骨骼结构一样,中子则是可以让人们“看见”材料样品的分子结构!

中子技术可延伸到生物医疗方面,辅助治疗肿瘤和癌症的研究。有了散裂中子技术,癌症将不再是不可治愈的疾病。

硼中子俘获治疗技术
病人先注射硼类药物,药物会与癌细胞精准结合(相当于侦察兵深入人体体内,提前标注打击目标)。

然后再通过中子照射,精准“爆破”癌细胞,还不伤害“友军”和“平民”类身体组织~

中国散裂中子源投入运行到现在整整5年,全年无休,一年可提供中子实验时间长达5000+小时。且整个装置的稳定性能保持95%+,均是国际同类装置中最好的水平。

中国大部分省份含香港地区,都已经有用户在这里进行实验,用户群体已接近4000人,5年来已完成1000多个研究课题。

但这里的科学家们对我们说,他们认为这只是一个开始。这个领域还有很多的未知等待他们去发现和研究。

亚商同学也分享,没有来参观了解散裂中子源之前,自己以为这个地方是进行核试验的。这次科普学习非常震感及有意义,国家付出了极高的建造成本和精密科技,运行和维护也需要巨大的代价,向置身于科学实验与研究的科学家致敬。目前全世界开放的中子源约有20个,但脉冲式散裂中子源仅有4个,美国、日本、英国和我们中国,非常骄傲与自豪。
散裂中子源是面向全球免费开放的科研项目,用科学家的眼光看世界,你就会发现科学的道路永无止境。而且它属于全人类……

最后多名同学感慨到:这次参加了解这台造价23亿的超级显微镜,也给孩子心中种下了科学种子,激发好奇心。这是非常有意义的活动,非常有价值,希望以后能有机会多走出来看见更大的世界。