什么是散裂中子源?
2011-08-01|文章來源: |瀏覽次數:
 

  簡單地說,散裂中子源就是一個用中子來了解微觀世界的工具。當一個高能質子打到重原子核上時,一些中子被轟擊出來,這個過程被稱為散裂反應。被轟擊的原子核溫度升高,更多的中子就會“沸騰”起來并脫離原子核的束縛。如果將一個壘球用力投到裝滿球的筐中,有一些球會立刻蹦出來,而更多的球則會彈跳并翻出筐外,散裂反應與這個過程很相似。每個與原子核相作用的質子能夠轟擊出20到30個中子。

  從上世紀80年代開始發(fā)展起來的、基于先進加速器技術的散裂中子源是目前世界上最先進的中子源,它的基本原理是用高能強流質子加速器產生能量在1GeV以上的質子束轟擊重元素靶(如鎢或鈾),在靶中發(fā)生散裂反應,產生大量的中子。它為眾多學科前沿領域的研究提供了一種最先進、不可替代的研究工具,如凝聚態(tài)物理、化學、材料科學、生命科學、環(huán)境科學、信息科學、核科學等。

  散裂中子源與反應堆中子源各具特色,是相互補充的研究手段。我國在反應堆中子散射研究中已有較深厚的基礎,可為進一步發(fā)展散裂中子源先進技術提供有力支持。散裂中子源的特點是在較小的體積內可產生較高的脈沖中子通量,能提供的中子能譜更加寬廣,大大擴展了中子科學研究的范圍;它具有高脈沖通量和優(yōu)越的脈沖時間結構,低本底,且不使用核燃料,只產生極少量活化產物等獨特優(yōu)點。

  近年來,隨著強流加速器技術的發(fā)展,百千瓦到兆瓦級束流功率的散裂中子源成為國際公認的新一代高通量、寬波段、高效安全的中子源。進入21世紀,美、日、歐等發(fā)達國家認識到能提供更高中子通量和中子利用效率的散裂中子源在現代科學技術中的重要地位,把建設高性能散裂中子源作為提高科技創(chuàng)新能力的重要舉措,相繼斥巨資建設新一代的散裂中子源。我國也需要有這種科學裝置來滿足科學家的研究工作。