散裂中子源藏在東莞,大灣區共享「國之重器」解決「卡脖子」難題
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距離香港一個多小時車程的廣東東莞,有一個我國迄今為止單項投資規模最大的大科學工程——中國散裂中子源。這項「國之重器」由中國科學院和廣東省共同建設,它使得我國成為世界上第四個擁有散裂中子源的國家。中國散裂中子源在材料科學和技術、生命科學、物理、化學化工、資源環境、新能源等諸多領域具有廣泛應用前景,對我國探索前沿科學問題、攻克產業關鍵核心技術、解決「卡脖子」問題具有重要意義。同時也將成為廣東省正在建設的國家科技產業創新中心的核心單元,為粵港澳大灣區科技發展和產業升級作出重要貢獻。


位於東莞的中國散裂中子源。

2018年8月23日,中國散裂中子源通過國家驗收,進入正式運行階段。自運行以來,裝置運行穩定可靠高效,運行功率逐步提升。2020年2月28日,中國散裂中子源打靶束流功率達到100kW的設計指標,並開始100kW穩定運行供束,達到設計指標時間比原計劃的2021年8月提前了一年半,遠快於美國、日本散裂中子源功率達到設計指標的進度,這也標誌着中國散裂中子源一期工程完全實現了建設目標。


中國散裂中子源靶站。

什麼是散裂中子源?中科院高能物理研究所東莞研究部副主任梁天驕表示,散裂中子源裝置就像「超級顯微鏡」,是研究物質材料微觀結構的理想探針。「中子應用服務百姓生活的範圍也非常廣泛,從手機到汽車,面面俱到,更包括能源材料領域、鋰電池、可燃冰、磁性材料的研究,都必須使用散裂中子源。」


梁天驕以手機相關研究為例,展開具體介紹:利用中子研究鋰離子電池的正極、負極材料、電解質以及鋰離子的輸運通道,可以提高鋰電池的容量,提高安全性;利用中子研究手機晶片因中子輻照發生的單粒子效應,可以增進手機的可靠性;利用中子研發的自旋電子學器件。可以提升存儲速度、降低能耗;還可以通過中子實驗,改進手機外殼結構和加工工藝。

「中國散裂中子源正在新建8台譜儀,計劃在三年內完成,將在國家重大需求和科技前沿做出更大貢獻。」梁天驕表示,目前,散裂中子源的用戶大部分來自國家各科研院所、高校等,今後將加強與產業界用戶的溝通和互動,為解決他們研發中的問題發揮作用,逐步推進產業界用戶高質量發展。


中國散裂中子源投入運行以來,為多學科交叉前沿研究和高技術創新提供了先進的平台,獲得了大批重要成果,成為粵港澳大灣區科技創新的首個重大科技基礎設施。截至目前,中國散裂中子源已完成四輪運行,註冊用戶超2000人,支撐了400多項研究課題,來自粵港澳大灣區的約佔1/4,其中來自中國香港、中國澳門的用戶大概一共佔總用戶的10%。

「散裂中子源的成功建設,將為香港和澳門地區諸多學科的中子散射研究和應用提供重大發展機遇。尤其在散裂中子源落戶東莞後,已經開始吸引中子散射研究和應用的人才,建設相關的學科。」梁天驕介紹說,中國散裂中子源正積極推進裝置開放共享,將逐漸成為粵港澳大灣區的創新策源地,帶領我國中子散射技術的研究和應用科學界全面進入世界先進行列。


梁天驕 

來源:讀特新聞客戶端
廣州日報·新花城編輯 鄺白薇