深藏东莞地下重器，能颠覆全球科技工业？欧美

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在中国南方东莞的一个小山沟里，从2021年3月4日起，

中科院高能所的科学家在地下十八米处、用一座超级装备运行100千瓦功率的质子束流、极其高效的打出了中子束流。

我们在小说三体中可以窥见，三体人智子干扰地球的基础科学，就是为了防止人类利用粒子对撞机搞出高能中子束武器，对撞机中的中子束拥有逆天的能量，可以轻松打穿混凝土和装甲。而东莞埋藏在地下十八米处的超级装备，就是

全球四大散裂中子源之一、中国第一台散裂中子源。

散裂中子源究竟是什么？为何能吸引全球最顶尖的科学家、国内外37个单位前来排队研究？我国投资近20个亿，到底值不值得？

中子是我们肉眼看不见的，但激发强中子束的散裂中子源确是异常庞大的装置，是一个国家高尖端设备的集合体。在此之前，全世界仅仅只有美国SNS、日本J-PARC、英国ISIS四座在运行的散裂中子源，中国跻身世界四强，意义十分重大，因为它将大幅度提升中国基础研究的水平，相当于给一个国家的科技工业打桩，治疗癌症、检测高铁飞机安全竟然也离不开它，受益的行业包括生命科学、化学化工、材料科学、新能源等等，而这可不是一般国家能造的。

深入了解散裂中子源前，我们先耐心听下原理，增加下我们的知识储备。初中时我们就学过物质是分子和原子构成的，而更往神秘微观世界里探索，原子又是由原子核和核外电子组成，而中子和质子便是原子核的构成粒子。

重头戏来了，散裂中子源就是用散裂的方式将中子“分离”出来。怎么分呢？这个过程就像打台球，通俗说就是将质子加速到高能状态，然后用来轰击钨、汞这些重金属，将他们的原子核击碎，中子就从裂变的原子核中横空出世了。

那我们关键问题来了，我们怎么将裂变产生的中子用于杀死癌细胞呢？

在癌症治疗手段中，有一种名为

“硼中子俘获”

的治疗法，首先是给患癌者打一针含硼的药物，这种硼会与癌细胞紧密结合，潜伏在癌细胞内，然后利用加速器产生超热中子束照射肿瘤位置，中子也会进入癌细胞内，并释放出极具杀伤力的射线干掉癌细胞。有人或许会有疑问，射线会不会误伤周围正常体细胞呢？答案是不会，因为中子产生射线的射程很短，仅仅有一个癌细胞的长度。

我国癌症治疗的科学仪器大多数从德国、日本进口，一台的售价动辄成百上千万，我们普通人患癌更是治不起。2020年8月中科院高能物理研究所东莞分部，成功研制出“加速器硼中子俘获治疗实验装置”，而该项装置正是借助了中国散裂中子源，而当时预计四年后就可以进行临床使用，这个必须要赞啊！

散裂中子源还有一个超级重要的应用，就是用来检测飞机、高铁的零部件安全性。1998年6月，德国一辆城际快车意外冲出轨道，检测人员始终弄不清楚原因，最终他们用英国的散裂中子源检测，发现了老化的车轮中有着内部裂痕。如果当初散裂中子源检测技术被广泛应用的话，就不会有那种事故发生了。

因为不论是高铁的轮轨还是涡轮发动机的风扇，都存在“应力”，这种力就是零部件受外力挤压时，内部产生的相互作用力，看不出摸不透，而散裂中子源就能测量研究内部的应力，优化加工工艺。

中国散裂中子源是于2011年开建，耗时6.5年，主要是由两台加速器、一个靶站、三台供中子散射实验的中子谱仪组成。它的作用并不是具体的，而是基础科学和新材料研发的科研实验平台，它的功能就像一台超级显微镜，比如当你想研发一台癌症仪器时，就可以用中国散裂中子源进行各项实验，观察中子所在的微观世界。

由于全世界仅有中美英日搞出了散裂中子源，所以散裂中子源的资源极其短缺，所以各国间的中子源基本可以共用。以前我们没搞出的时候，只能申请借用国外的设备，而往往就是一大堆人排着队，一等就是几个月，很耽误实验。

现在我们有了自己的散裂中子源，也轮到人家前来排队，有人或许会问，我们自己辛辛苦苦搞出来的设备，为什么要给人家用？因为微观世界的基础科学理论，是全球共同努力的方向，国外科学家来我国做实验，我们也能得到分享的数据等等。

目前我国散裂中子源发射的中子密度不如国外，但我们毕竟只是一期工程，未来还有升级的计划，赶超其他国家的散裂中子源不是问题，我们先解决有无的问题，接下来才是考虑引领，期待这台底下十八米处的超级显微镜，在未来能带给我们更多的奇迹！

文章来源：《国外电子测量技术》网址: http://www.gwdzcljszz.cn/zonghexinwen/2021/1208/615.html