粤港澳大湾区：“超级显微镜”尽显“微”力

在广东东莞，中国散裂中子源像一个神秘的巨人，静静地伫立于青山绿水间，不断释放着强大的中子束，为我们打开了探索微观世界的大门，也在诸多领域悄然改变着我们的生活。

散裂中子源借助高性能质子加速器，产生高能质子束，精准轰击重金属靶材，从而产生中子。这些中子随后通过精心设计的中子导管引出，并经过慢化处理，最终被应用于各类前沿实验研究之中，为多个领域的科研突破提供了坚实而有力的支撑。

2017年8月，中国散裂中子源首次打靶成功，获得漂亮的中子束流能谱曲线。2018年正式投入运行，迄今已向全球科学家完成13轮开放，每年向用户开放时间超过5000小时。2024年1月，中国散裂中子源二期工程启动，意味着这座“超级显微镜”迎来建设升级，计划将打靶束流功率从100千瓦提升到500千瓦，更好地满足用户需求。

作为研究物质微观结构的“超级显微镜”、多学科交叉的前沿科技平台，中国散裂中子源在基础研究、国家战略需求和人民生命健康等领域发挥了重要作用。羊城晚报记者走近中国散裂中子源这个大科学装置，了解其在各领域的应用。

应用场景1

开启癌症治疗的创新路径

作为现代科学研究的重要大科学装置，散裂中子源不仅在基础科学研究领域大放异彩，更在医疗领域展现出了无可估量的应用潜力。

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羊城晚报记者的专访时，深入阐述了散裂中子源在癌症治疗领域的创新性应用。李晓介绍，依托散裂中子源所具备的强流质子加速器和中子靶技术，科研团队成功启动了硼中子俘获治疗癌症项目，这一项目开辟了癌症靶向治疗的全新路径，为黑色素瘤、脑胶质瘤等恶性肿瘤的治疗带来了新的希望。

目前，该项目已顺利落地于东莞市人民医院，正稳步推进。按照项目规划，预计在2025年正式迈入临床试验阶段。

硼中子俘获治疗是目前国际最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物，这种药物与癌细胞有很强的亲和力，会迅速聚集于癌细胞内，相当于给癌细胞做“标记”。随后给病人进行中子照射，时长在1小时内，整个治疗过程一般只需照射一次。当照射的中子被癌细胞内的硼俘获，产生高杀伤力的α粒子和锂离子，便可精准“杀死”癌细胞。

应用场景2

打造未来出行“魔法工具”

散裂中子源利用中子对锂离子探测独特的敏感性，建立了锂离子电池研究的先进原位中子实验平台，发展了先进的中子衍射和全散射实验技术和分析方法，与用户共同研制了锂离子电池充放电的中子原位实验条件。该平台实现了锂离子电池正极、负极、电解液、固态电解质等的晶体结构、相变、锂离子分布、导电路径等的在线表征。

锂电池原位中子实验平台在大型成品电池在线实验上具备独一无二的能力，开展了电池的微观结构和力学检测、服役性能评价，为我国诸多动力电池企业和高功率储能电池重大需求单位提供了重要产品研发和优化支持。如今，散裂中子源已与新能源头部企业建立了深度的技术合作关系，凭借其强大的科研能力，为提升电池性能和安全性提供了坚实而有力的支撑。

在高端装备制造领域，散裂中子源同样展现出了独特的优势，尤其是在金属部件应力测量方面，在高铁车轮、航空发动机等关键部件的应力测试中，散裂中子源发挥着不可替代的重要作用。以高铁车轮为例，中子束凭借其强大的穿透能力，能够深入探测车轮内部的应力分布情况，提前精准预警潜在的金属疲劳和裂纹问题，为高铁的安全稳定运行提供了可靠保障。

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科技重器 引领未来

在科研领域的浩瀚星空中，散裂中子源无疑是一颗璀璨且独特的明星。这一曾经看似遥不可及、充满神秘色彩的科研设施，正凭借其独一无二的能力，在新材料、生命科学、资源环境等多个关键领域熠熠生辉，潜移默化地改变着我们的生活轨迹，为人类的未来勾勒出更为广阔的可能性。

李晓在接受采访时，自豪地介绍道:“散裂中子源作为我国科研实力的有力见证，其一期工程的国产化率已高达90%，二期工程国产化率会更高。这一成果，充分彰显了我国在科研领域的强大实力以及卓越的自主创新能力。”

在散裂中子源的设施内部，每一台精密的设备，都凝聚着科研人员无数个日夜的心血与智慧；每一组翔实的数据，都承载着他们对未知世界的无限探索与执着追求。它不仅仅是一座冰冷的科研设施，更是人类智慧与勇气的结晶，宛如一艘无畏的航船，引领着我们向着微观世界的深邃之处不断奋勇前行。

随着二期工程的启动，散裂中子源的性能将得到提升，其强大的中子通量和卓越的实验能力，将为更多领域的科学研究提供更为广阔的平台和更加强劲的动力。在未来的发展规划中，散裂中子源将继续深化与粤港澳大湾区各大科研机构和企业的紧密合作，全力推动新材料、新能源、生命科学等前沿领域的技术革新与进步。

与此同时，散裂中子源还将积极拓展国际合作的深度与广度，通过与全球顶尖科研团队的交流与协作，进一步提升我国在全球中子科学领域的话语权和影响力。

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