藏在东莞地下的国之重器，颠覆世界科技工业，它究竟是什么？

　　2018年8月，位于我国东莞的中国散裂中子源顺利通过国家有关部门验收、正式投入运行，这是我国首台，世界第四台脉冲型散裂中子源，自从2018年试运行以来，我国散裂中子源装置运行稳定。它被藏于东莞地下18米处，世界各国科研人员都在向中国申请，排队使用这台仪器，它将助力中国科技腾飞，颠覆世界科技工业，那么这个被誉为＂国之重器＂的散裂中子源究竟是什么呢？藏在东莞地下的神器
　　东莞散裂中子源基地
　　东莞是我国广东省中南部的一个地级市，南接深圳、西北接广州、东接惠州，位于珠江口东岸，是珠三角中心城市之一、也是国家重点发展的粤港澳大湾区城市之一。东莞也是我国重要的交通口岸之一，曾有着＂世界工厂＂的称号。东莞，七八年前也曾因＂服务行业＂一度成为舆论的中心，媒体的焦点，甚至曾变为某些特殊行业的代名词。那么，为何近两年东莞再度受到全国乃至全世界的关注呢？
　　要知道，在改革开放以前，我国的科学技术水平相比于世界发达国家有着相当的差距。随着我国改革开放的程度不断扩大，我国的经济实力不断增强，科研水平也得到了飞速发展国家对于科技研发的重视程度愈来愈大。一系列措施与投入使得我国科技水平不逊于某些发达国家，取得了许多引人瞩目的成就，某些领域已处于世界领先地位。这其中的一项重要成就就是藏在东莞的地下神器——散裂中子源。散裂中子源的原理
　　通俗来说，这个散裂中子源就是一个超级分析显微镜，我国的散裂中子源主要是由一台负氢离子加速器、一个同步加速器、靶站、谱仪、辐射防护系统及相关的配套设施等构成的。
　　长久以来，在普通光学显微镜发明出来之前，人类一直是通过肉眼来观察并认识世界，随着科学技术的进步以及现代科学的发展，电子显微镜的发明使得人类可以看到更微小的世界。而随着人类探索微观世界的欲望愈发的强烈，促进了更加先进、性能更加优异的仪器的诞生，本视频的主角＂超级显微镜＂散裂中子源应运而生。
　　要知道，中子的发现是人类对原子核内部研究具有重要意义的转折点，为利用原子能开辟了道路，是二十世纪最重要的发现之一。中子和X射线一样，都是研究微观结构的方法。中子具有不带电荷、穿透性强、有磁矩、对同位素具有识别能力强，对样品非破坏性等特点。热中子对所研究的样品损害很小，是一种高度无损的材料，非常适合用于对生物活体的研究。这使得中子可以在多种复杂条件下对样品进行分析。那么中子究竟是如何分析物质结构的呢？
　　首先分析时，中子束撞击在样品上，不同的地方对中子会有不同的作用，我们将中子比作弹珠，就好比一把弹珠打在一个筛板上，有的向上被弹开，有的向两侧弹开，而有的则直接穿过，研究人员通过各种仪器手段分析弹珠的轨迹，也就可以反推出被测物质的结构等信息。宇宙中中子的含量非常丰富，然而要应用于科学研究中，可利用的中子十分有限，自由中子的寿命非常短，科研工作者也缺乏一种具备足够量度、足够强度的中子。
　　因此，早在上世纪中期，国外科研人员就开始对中子源进行了一系列研究。最早使用的中子源是放射性同位素中子源，具有中子源微小、使用方便的优点，但是中子强度却不高，通常会受到寿命的限制，强度逐渐减弱。到上世纪九十年代后，高通量研究性反应堆，使得反应堆中子源的中子注量更加可观。散裂中子源的问世则打破了反应堆中子源的注量极限。
　　基于质子加速器的散裂中子源在20世纪80年代逐渐进入实际应用。其原理是由于中子本身不带电荷，其能量不易被我们所控制，而质子和中子的质量相同，并且质子本身带有一个正电荷，可以通过加速器进行能量控制。样品在加速器中被轰击电离，就可产生大量质子，用加速后的质子轰击原子核，形成质子源，质子源经过质子加速器的作用，产生质子束去轰击重金属靶，在重元素靶中发生散裂反应，继而生产出能量合适的中子。此种方式所得的中子通量高，无放射性废料。我国所建的散裂中子源就是采用此种方式。散裂中子源的作用
　　1988年6月3日德国城际特快脱轨
　　介绍了这么多散裂中子源的优势，那么这个＂国之重器＂究竟能应用于哪些领域，给我们的生活带来怎样的好处呢？
　　二十世纪早期，中子引发的核裂变使得人类拥有了核武器及核能。而现在随着时代发展，中子源技术已广泛应用于物理、化学、材料学、生物学、生物工程、医学等多种领域。
　　现如今，高速动车组已经成为了大多数人远途出行的第一选择，安全是所有交通工具首先考虑的问题。在1988年6月3日，一辆搭载四百人的德国城际特快从慕尼黑出发，驶向汉堡，在到达艾须德小镇附近时突然脱轨。时速超过200公里的动车几乎一瞬间冲向了周边的树丛和桥梁，旁边300吨重的双线路桥被撞得完全坍塌，列车的8节车厢依次相撞在一起，这场列车事故造成101人死亡，88人重伤。
　　此次事故经过一系列分析最终发现是由于车轮金属疲劳产生了裂缝继而导致这一严重事故的发生，而那时，德国方面缺乏检测车轮真实损耗的相关设施。此次事故分析便是通过英国卢瑟福实验室的ISIS散裂中子源进行的调查，借助散裂中子源得以确定这次事故的真正原因。
　　无论是飞驰的高铁还是翱翔的飞机，无论是高铁的轮轨还是飞机的机翼，其在运行中都会有一个应力，这种应力几乎决定了高铁和飞机的使用极限和安全性。但是，这种应力是无法通过肉眼或简单的科学仪器观察检测到的，然而科学家通过散裂中子源对轮轨和机翼等部件进行分析，中子可以穿透几乎所有的金属材料，为研究应力的影响，对制造加工工艺进行改进，使得这些交通工具更为安全可靠，避免了惨烈事故的发生。
　　其次，癌症一直是各国科研人员研究的热点。有一种治疗方法叫做中子治疗，简称BNCT。此种方法是通过在肿瘤细胞内的原子核反应进而摧毁癌细胞。
　　其原理简单来说就是先给病人注射一种含硼的特殊化合物，此类化合物对人体毒性很低，但这种化合物易于与癌细胞相结合。所以此化合物进入人体后会迅速聚集在癌细胞内，而很少分布于其他组织内部。这时的化合物对癌细胞是没有什么作用的，然后用一束加速的中子源对癌细胞进行照射，这种射线对人体其他组织的损伤较小，但中子与进入癌细胞内部的含硼化合物能发生剧烈的核反应，释放出一种极具杀伤力的射线。由于此种射线的射程很短，所以只能将癌细胞消灭，而且对周围组织损伤很小。
　　在我们国家拥有自己的散裂中子源之前，世界上开放的中子源一共只有20个左右，而先进的脉冲散裂中子源则只有英国、美国及日本三个。我国的科研人员想要使用需要申请后再排队，大大降低了我们科研工作的效率。而现在，我国拥有了首台散裂中子源，我国散裂中子源CSNS成为继英国的ISIS、美国的SNS和日本的J-PARC之后，世界第四台脉冲式散裂中子源。同时我国的中子源有效通量将超过英国ISIS，成为世界第三大脉冲式散裂中子源。美好的前景
　　据了解，我国散裂中子源正式运行后，已收到国内外百余名科研团队的使用申请。目前已经落实的首批中子源用户已有500个以上，包含了各类专业的百余种不同研究课题。根据有关专业分布情况的预测，未来我国散裂中子源的国内潜在用户就将超过1900个。从此，我国的科研人员向国外的仪器去提出申请，排队使用的局面一去不复返了。我们再也不必担心由于缺少先进仪器而导致科研效率低下的情况了。
　　中国的散裂中子源如期建成并投入运行，标志着我国的科研水平迈上了新的台阶，代表了我国科研实力已处于国际领先水平。散裂中子源的建成填补了国内相关技术空白，对我国研究许多＂高精尖＂科学问题、攻克众多关键核心技术、解决当下面临的许多＂卡脖子＂问题具有极其重要的意义。随着散裂中子源的开放运行，我们将在众多学科及交叉学科等国际前沿领域发挥更大的作用。
　　未来我们还会建设更多的中子谱仪以满足不同专业、学科的科研需求。随着我国经济水平的腾飞，我国的科研实力也在飞速上升。2017年我国的科技论文被引次数已超越德国、英国，居全球第二。2017年我国的专利申请数量是1991年的74倍，而基础研究经费已是1995年的54倍。期待不久的将来，我国的科技实力将会傲世全球，在散裂中子源的助力下，成为世界第一科技强国！