三问中国散裂中子源：是否安全？是否可靠？怎样申请？

中新社东莞9月1日电 题：三问中国散裂中子源：是否安全？是否可靠？怎样申请？

中新社记者 张素

中国科学家9月1日在广东东莞宣布，中国散裂中子源进入试运行阶段，预计将在2018年春按计划全部完工。面对这个规划用地1000亩的“庞然大物”，记者提出三问。

是否“安全”？——辐射防护设计妙招

若用中子做“探针”去探测物质的微观结构，前提条件是有产生高通量中子的中子源，具体分为反应堆中子源和散裂中子源。

核反应堆是一种稳定连续的中子源，通常是以铀235作为核燃料，每次核裂变产生一个有效中子。中国已有两个反应堆中子源装置，可以提供连续中子束流。

受堆芯散热条件限制，反应堆中子源的中子通量早已达到饱和。加上国际社会对安全评估要求越来越严，具有独特优势的散裂中子源逐渐“走俏”。

“散裂中子源不需要核原料，更容易为公众所接受。”中国散裂中子源工程经理、中国科学院院士陈和生在回答中新社记者提问时说，散裂中子源产生的辐射比反应堆中子源低5—6个量级，且辐射是瞬时性的，只要加速器一停机，辐射场即消失。

陈和生说，中国散裂中子源建在地下5米的隧道内，隧道屏蔽设计为厚度0.5米至1.5米的混凝土，隧道入口采用迷宫结构或钢与混凝土混合结构门。通过上述设计，把环境剂量控制在国家标准的十分之一以内。“在这个装置周边生活一年所受的辐照剂量，与坐一次长途飞机相当。”他说。

此外，中国散裂中子源选址及建设过程也充分考虑了地震、台风等自然灾害因素，散裂中子源加速器可在几毫秒内自动关闭。

是否“可靠”？——后发优势显现成效

探测物质微观结构，除有“中子探针”，还有利用X光探测核外电子的同步辐射装置。中国运行和在建的专用同步辐射装置有三个，分别是“北京光源”、“上海光源”和“合肥光源”。

同步辐射和中子散射看到的是物质的不同方面，它们可以优势互补。中科院高能物理所东莞分部中子科学部副主任梁天骄说，X射线适合观测重元素，中子散射适合观测氢、氧、氮等轻元素。

全球共有80余台同步辐射装置，散裂中子源仅有4台。陈和生认为与英国、美国和日本三家“前辈”相比，设计寿命超过30年的中国散裂中子源拥有“后发优势”。

比如束流功率运行在100千瓦时，中国散裂中子源的设计脉冲中子通量已超过最老牌的英国散裂中子源；再如中国散裂中子源脉冲重复频率为25赫兹，与60赫兹的美国散裂中子源相比，单脉冲打靶功率更高，这意味着“实验精度更高、实验速度更快”。

中科院高能物理所东莞分部副主任王生说，其余散裂中子源实现首次打靶成功，平均耗时半年。中国散裂中子源原计划用时9个月，实际仅用两周就提前完成目标，使他们更有信心应对接下来的调试。

如何“申请”？——国内外用户同通道

中国科学家宣布，待中国散裂中子源全部完工以后，将向国内外用户开放。

“对国内外用户没有区分，一视同仁。”陈和生对中新社记者说，届时每条谱仪都会有一个由该领域同行专家组成的用户评委会，由用户提交试验申请，他们依据其可行性与先进性分配实验时间。

陈和生还谈到，将中国散裂中子源放在华南地区，一方面是为优化大科学装置布局，另一方面也是加强与港澳同行合作，面向东南亚地区用户开放。

记者注意到，香港和澳门的多所高校均已造访中国散裂中子源并表达合作意愿。香港城市大学物理科学与材料系主任王循理曾参与美国散裂中子源建设，他表示：“中国散裂中子源出第一束中子光，不仅对中国科学界，对整个世界散裂中子源研究领域来说都是好消息。”王循理还建议联合香港高校的潜在用户，基于中国散裂中子源建设“香港谱仪”。(完)

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