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质子中子带电量,散裂中子源有什么用途?这种装置安全吗? <#21---->


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散裂中子源需要用质子去轰击原子核来产生中子,这种小型的核反应装置安全吗?中子源有什么科研用途?

(建设中的欧洲散裂中子源,位于瑞典隆德)

2018年8月25日,位于广东东莞的中国散裂中子源通过了国家验收,从而让中国成为继英美日之后第四个拥有这种中子设备的国家。散裂中子源由中科院的高能物理研究所、物理研究所与广东省合作共建,也打破了广东省缺乏大科学装备的窘况。建设过程中一波三折的中国散裂中子源,将成为粤港澳大湾区第一个高能物理的大科学装备。

顾名思义,散裂中子源(Spallation Neutron Source)是创造高速的中子束的设备,它通过被加速的高能质子轰击钨或铀这样的重元素靶,让对方的原子核中的中子被激发出来,形成中子束。这样的设备首先可以用于研究微观物质结构,尤其是构成原子核的中子的各种运动。它是高能物理研究的重要组成部分。与电子加速器(如正负电子对撞机)不同的是,散裂中子源更加聚焦在观测中子形态。

而重要的是,散裂中子源可以立刻获得很广泛的应用科研和工业研究中。散裂中子源被轰击后形成的中子束随后被导入到实验站中,可以进行各种观测物质性能的实验。比如观测超导结构形成过程中的变化,观察分子结构,观测高分子材料的用途等,由于中子是不带电的,这就意味着散裂中子源在研究中可以较小地影响被研究对象,从而获得更加精确的研究结果。正因为散裂中子源的广泛应用,欧盟也在进行积极的建设。由欧洲17国合作建设的比现有散裂中子源能级更高的欧洲散裂中子源,预计将于2025年完工。

(散裂中子源中质子加速并最终轰击靶标的示意图)

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