什么是散裂中子源

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什么是散裂中子源?

当一个中等能量的质子打到电容电感器重核（钨、汞等元素）之后会导致重核的不稳定而“蒸发”出20-30个中子，这样重核“裂开”并向各个方向“发散”出相当多的中子，大大提高了中子的产生效率，按这种原理工作的装置称为散裂中子源。

CSNS是什么　　像一台“超级显微镜”　　散裂中子源是什么？首先，“散裂”是当一个高能质子轰击重原子核时，一些中子被轰击出来的过程，如同一个垒球用力投到装满球的筐中，有一些球会立刻蹦出来，而更多的球则会弹跳并翻出筐外一样。　　其次，中子是组成物质的基本粒子之一，它和X射线一样，都是人类探索物质微观结构的有力手段。然而在物理和生物材料领域，科学家们希望有一种强亮度的中子源，能像X射线一样拍摄到材料的微观结构，探索原子和分子的运动规律，就像我们希望能够在黑暗中有一盏明灯，照亮阅读中的书籍那样。　　这时，散裂中子源就产生了，它是用来自大型加速器的高能质子轰击重金属靶，引起金属原子的散裂反应，释放出大量的中子。这些中子形成非常电感厂家强的中子束流，中子慢化后与样品发生散射，最后由中子散射谱仪接收。科学家们就根据这些中子散射的数据分析出被观测物体的微观特征，供科学和工业研究用。通俗一点来说，散裂中子源就像一台“超级显微镜”一样，可以研究ＤＮＡ、结晶材料、聚合物等物微观结构。

散裂中子源简单介绍：

中子的发现及其应用是二十世纪最重要的科技成就之一。中子诱发核裂变的发现导散裂中子源致了核武器和核能源的开发。中子是研究物质结构和动力学性质的理想探针，中子散射技术已在很多基础学科中如凝聚态物理（固体和液体），化学（特别是高分子绕线电感化学），生物工程，生命科学，材料科学（特别是纳米材料科学）等多学科领域的研究中被广泛采用。中子生产的人工放射性同位素、中子活化分析、中子掺杂生产半导体器件、中子辐照加工等等，已被广泛应用于医疗和工业，并产生了巨大的经济效益。 　　

展望21世纪中子科学装置的主流发展趋势，一是高通量研究性反应堆，另一是散裂中子源。高通量反应堆的源强要达到 1 ×1015/cm2.s，散裂中子源束功率要达到兆瓦量级。这两类中子源的特点和优势互相补充，成为材料、生物、生命、核物理等学科研究不可缺少的工具，为相关尖端技术如纳米、信息、环境、医药等的发展提供创新电感生产的平台。 　　

兆瓦级的多用途脉冲散裂中子源是当前世界上中子源发展趋势，它为21世纪前沿科学发展作出的贡献不可估量。它不但是为物http://www.ruishen.net.cn/片式电感器理、化学、生物、材料等基础研究课题服务的中子散射的大科学平台，也可以成为为核物理、天体物理、核医学、核化学、能源工业和国防建设服务的大科学平台。

散裂中子源已那项目：

1、20世纪70年代初，美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室（LANL）的LAMPF强流质子直线加速器，是世界第一台散裂中子功率电感源 。 　　

2、1977年，美国LANL又在LAMPF后面建立了一个储存环，将LAMPF输出的质子束转化为中子束以产生脉冲中子源。 　　

3、20世纪80年代，美国ANL的IPNS和日本KEK的KENS。 　　

4、1985年，英国卢瑟福实验室建成ISIS环形加速器，能量为800MeV，平均流强为200A，是迄今为止世界差模电感器上最强的脉冲散裂中子源。

5、2011年，中国首座散裂中子源落户东莞。

散裂中子的技术应用：

21世纪，中子作为研究物质微观结构的一个理想探针将在基础研究领域发挥重要的作用。散裂中子源与高通量研究性反应堆，也将在21世纪最有生命力、最活跃的学科，如材料科学、生命科学和一些工程技术应用领域，继续发挥它的重要作用。在人们解出基因结构后，蛋白质与生物大分子联合体的结构与功能便成为生命科学的主要挑战之一。中子是确定蛋白结构中氢原子位置的最有力的方法，为理解蛋白功能及药物设计提供不可缺少的信息。