中新社東莞9月1日電 題：三問中國(guó)散裂中子源：是否安全？是否可靠？怎樣申請(qǐng)？
中新社記者 張素
中國(guó)科學(xué)家9月1日在廣東東莞宣布，中國(guó)散裂中子源進(jìn)入試運(yùn)行階段，預(yù)計(jì)將在2018年春按計(jì)劃全部完工。面對(duì)這個(gè)規(guī)劃用地1000畝的“龐然大物”，記者提出三問。
是否“安全”？——輻射防護(hù)設(shè)計(jì)妙招
若用中子做“探針”去探測(cè)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，前提條件是有產(chǎn)生高通量中子的中子源，具體分為反應(yīng)堆中子源和散裂中子源。
核反應(yīng)堆是一種穩(wěn)定連續(xù)的中子源，通常是以鈾235作為核燃料，每次核裂變產(chǎn)生一個(gè)有效中子。中國(guó)已有兩個(gè)反應(yīng)堆中子源裝置，可以提供連續(xù)中子束流。
受堆芯散熱條件限制，反應(yīng)堆中子源的中子通量早已達(dá)到飽和。加上國(guó)際社會(huì)對(duì)安全評(píng)估要求越來越嚴(yán)，具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的散裂中子源逐漸“走俏”。
“散裂中子源不需要核原料，更容易為公眾所接受?！敝袊?guó)散裂中子源工程經(jīng)理、中國(guó)科學(xué)院院士陳和生在回答中新社記者提問時(shí)說，散裂中子源產(chǎn)生的輻射比反應(yīng)堆中子源低5—6個(gè)量級(jí)，且輻射是瞬時(shí)性的，只要加速器一停機(jī)，輻射場(chǎng)即消失。
陳和生說，中國(guó)散裂中子源建在地下5米的隧道內(nèi)，隧道屏蔽設(shè)計(jì)為厚度0.5米至1.5米的混凝土，隧道入口采用迷宮結(jié)構(gòu)或鋼與混凝土混合結(jié)構(gòu)門。通過上述設(shè)計(jì)，把環(huán)境劑量控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的十分之一以內(nèi)?！霸谶@個(gè)裝置周邊生活一年所受的輻照劑量，與坐一次長(zhǎng)途飛機(jī)相當(dāng)?！彼f。
此外，中國(guó)散裂中子源選址及建設(shè)過程也充分考慮了地震、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害因素，散裂中子源加速器可在幾毫秒內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉。
是否“可靠”？——后發(fā)優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)成效
探測(cè)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)，除有“中子探針”，還有利用X光探測(cè)核外電子的同步輻射裝置。中國(guó)運(yùn)行和在建的專用同步輻射裝置有三個(gè)，分別是“北京光源”、“上海光源”和“合肥光源”。
同步輻射和中子散射看到的是物質(zhì)的不同方面，它們可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。中科院高能物理所東莞分部中子科學(xué)部副主任梁天驕說，X射線適合觀測(cè)重元素，中子散射適合觀測(cè)氫、氧、氮等輕元素。
全球共有80余臺(tái)同步輻射裝置，散裂中子源僅有4臺(tái)。陳和生認(rèn)為與英國(guó)、美國(guó)和日本三家“前輩”相比，設(shè)計(jì)壽命超過30年的中國(guó)散裂中子源擁有“后發(fā)優(yōu)勢(shì)”。
比如束流功率運(yùn)行在100千瓦時(shí)，中國(guó)散裂中子源的設(shè)計(jì)脈沖中子通量已超過最老牌的英國(guó)散裂中子源；再如中國(guó)散裂中子源脈沖重復(fù)頻率為25赫茲，與60赫茲的美國(guó)散裂中子源相比，單脈沖打靶功率更高，這意味著“實(shí)驗(yàn)精度更高、實(shí)驗(yàn)速度更快”。
中科院高能物理所東莞分部副主任王生說，其余散裂中子源實(shí)現(xiàn)首次打靶成功，平均耗時(shí)半年。中國(guó)散裂中子源原計(jì)劃用時(shí)9個(gè)月，實(shí)際僅用兩周就提前完成目標(biāo)，使他們更有信心應(yīng)對(duì)接下來的調(diào)試。
如何“申請(qǐng)”？——國(guó)內(nèi)外用戶同通道
中國(guó)科學(xué)家宣布，待中國(guó)散裂中子源全部完工以后，將向國(guó)內(nèi)外用戶開放。
“對(duì)國(guó)內(nèi)外用戶沒有區(qū)分，一視同仁?！标惡蜕鷮?duì)中新社記者說，屆時(shí)每條譜儀都會(huì)有一個(gè)由該領(lǐng)域同行專家組成的用戶評(píng)委會(huì)，由用戶提交試驗(yàn)申請(qǐng)，他們依據(jù)其可行性與先進(jìn)性分配實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
陳和生還談到，將中國(guó)散裂中子源放在華南地區(qū)，一方面是為優(yōu)化大科學(xué)裝置布局，另一方面也是加強(qiáng)與港澳同行合作，面向東南亞地區(qū)用戶開放。
記者注意到，香港和澳門的多所高校均已造訪中國(guó)散裂中子源并表達(dá)合作意愿。香港城市大學(xué)物理科學(xué)與材料系主任王循理曾參與美國(guó)散裂中子源建設(shè)，他表示：“中國(guó)散裂中子源出第一束中子光，不僅對(duì)中國(guó)科學(xué)界，對(duì)整個(gè)世界散裂中子源研究領(lǐng)域來說都是好消息?！蓖跹磉€建議聯(lián)合香港高校的潛在用戶，基于中國(guó)散裂中子源建設(shè)“香港譜儀”。(完)
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