在广东东莞，中国散裂中子源像一个神秘的(de)巨人，静静地(di)伫立于青山绿水(shui)间(jian)，不断释放着强(qiang)大(da)的(de)中子束，为我(wo)们(men)打开了探索微观世界的(de)大(da)门，也在诸多领域悄然改变着我(wo)们(men)的(de)生活。
散裂中子源借助高性能质子加速器，产生高能质子束，精(jing)准轰击重金属靶材，从而产生中子。这些中子随后通过精(jing)心设计的(de)中子导管引(yin)出，并经过慢化处理，最终被应用于各类前沿实验(yan)研究之中，为多个领域的(de)科研突破提供(gong)了坚实而有力的(de)支撑。
2017年8月，中国散裂中子源首次打靶成功，获得漂亮的(de)中子束流能谱曲线。2018年正式投入运(yun)行，迄今已向全(quan)球科学家完成13轮开放，每年向用户开放时间(jian)超过5000小时。2024年1月，中国散裂中子源二期(qi)工程(cheng)启动，意味着这座“超级显微镜”迎来建设升级，计划将(jiang)打靶束流功率从100千瓦提升到(dao)500千瓦，更好(hao)地(di)满足用户需求(qiu)。
作(zuo)为研究物质微观结构的(de)“超级显微镜”、多学科交叉的(de)前沿科技平(ping)台，中国散裂中子源在基础研究、国家战略需求(qiu)和人民(min)生命健康等领域发挥了重要作(zuo)用。羊(yang)城晚报记者走近中国散裂中子源这个大(da)科学装(zhuang)置，了解(jie)其在各领域的(de)应用。
应用场景1
开启癌症治疗(liao)的(de)创新(xin)路径
作(zuo)为现代科学研究的(de)重要大(da)科学装(zhuang)置，散裂中子源不仅在基础科学研究领域大(da)放异彩，更在医疗(liao)领域展现出了无可估量(liang)的(de)应用潜力。
中国科学院高能物理研究所东莞研究部副主任李晓在接受(shou)羊(yang)城晚报记者的(de)专(zhuan)访时，深入阐述(shu)了散裂中子源在癌症治疗(liao)领域的(de)创新(xin)性应用。李晓先容，依托散裂中子源所具备的(de)强(qiang)流质子加速器和中子靶技术，科研团队成功启动了硼(peng)中子俘获治疗(liao)（BNCT）癌症项(xiang)目，这一项(xiang)目开辟了癌症靶向治疗(liao)的(de)全(quan)新(xin)路径，为黑色素瘤、脑胶质瘤等恶性肿瘤的(de)治疗(liao)带来了新(xin)的(de)希翼。
目前，该项(xiang)目已顺利(li)落地(di)于东莞市人民(min)医院，正稳步推进。按照项(xiang)目规划，预计在2025年正式迈入临床试验(yan)阶段(duan)。
硼(peng)中子俘获治疗(liao)是目前国际最先进的(de)癌症治疗(liao)手段(duan)之一。治疗(liao)时先给病人注射一种含硼(peng)的(de)药物，这种药物与癌细胞(bao)有很强(qiang)的(de)亲和力，会迅速聚集于癌细胞(bao)内，相当于给癌细胞(bao)做“标记”。随后给病人进行中子照射，时长在1小时内，整(zheng)个治疗(liao)过程(cheng)一般(ban)只需照射一次。当照射的(de)中子被癌细胞(bao)内的(de)硼(peng)俘获，产生高杀伤力的(de)α粒子和锂离子，便可精(jing)准“杀死”癌细胞(bao)。
应用场景2
打造未(wei)来出行“魔(mo)法(fa)工具”
散裂中子源利(li)用中子对锂离子探测独特(te)的(de)敏感性，建立了锂离子电(dian)池研究的(de)先进原位中子实验(yan)平(ping)台，发展了先进的(de)中子衍射和全(quan)散射实验(yan)技术和分析方法(fa)，与用户共同研制了锂离子电(dian)池充放电(dian)的(de)中子原位实验(yan)条件。该平(ping)台实现了锂离子电(dian)池正极、负极、电(dian)解(jie)液、固(gu)态电(dian)解(jie)质等的(de)晶体结构、相变、锂离子分布、导电(dian)路径等的(de)在线表征。
锂电(dian)池原位中子实验(yan)平(ping)台在大(da)型成品电(dian)池在线实验(yan)上具备独一无二的(de)能力，开展了电(dian)池的(de)微观结构和力学检测、服役性能评(ping)价，为我(wo)国诸多动力电(dian)池企(qi)业和高功率储能电(dian)池重大(da)需求(qiu)单位提供(gong)了重要产品研发和优化支撑。如今，散裂中子源已与新(xin)能源头部企(qi)业建立了深度的(de)技术合作(zuo)关系，凭借其强(qiang)大(da)的(de)科研能力，为提升电(dian)池性能和安全(quan)性提供(gong)了坚实而有力的(de)支撑。
在高端装(zhuang)备制造领域，散裂中子源同样展现出了独特(te)的(de)优势，尤其是在金属部件应力测量(liang)方面，在高铁车(che)轮、航空发动机等关键(jian)部件的(de)应力测试中，散裂中子源发挥着不可替代的(de)重要作(zuo)用。以高铁车(che)轮为例，中子束凭借其强(qiang)大(da)的(de)穿透能力，能够(gou)深入探测车(che)轮内部的(de)应力分布情况，提前精(jing)准预警潜在的(de)金属疲劳和裂纹问题，为高铁的(de)安全(quan)稳定运(yun)行提供(gong)了可靠(kao)保障。