1998年6月，德國一輛城際快車意外出軌，導致101名乘客死亡。調查發現，悲劇的元兇竟然是老化的車輪內部形成的裂紋。其實，無論是高鐵的輪軌，還是飛機的渦輪、機翼，都存在著應力——它看不見摸不著，卻決定著飛機、高鐵等大型裝備的安全和壽命。把它研究清楚，成為從根本上避免類似災難發生的關鍵。
 　　科學家們發現，一種先進的大科學裝置可以幫助他們“捕捉”到大型部件中的應力，這就是散裂中子源。日前，中國散裂中子源首次打靶成功，獲得了中子束流，標志著這一大科學裝置正式進入試運行階段。中國科學家再也無須借助美國、英國和日本的散裂中子源裝置進行研究，我國成為世界上第四個擁有散裂中子源這一“超級顯微鏡”的國家。在9月1日召開的新聞發布會上，中國科學院院士陳和生仍難掩激動：“首次獲得中子束流的目標原定于今年秋天，如今提前實現，且調試進度大大超過國際上其他散裂中子源調試過程，這樣的結果令人振奮。”
 　　看穿物質微觀結構的利器
 　　8月28日上午10點，在位于廣東省東莞市大朗鎮的中國散裂中子源靶站譜儀控制室里，工程總指揮陳和生一聲令下，從加速器引出的質子束流首次打向金屬鎢靶?？蒲腥藛T們緊張地凝視著控制系統的屏幕，期待見證工程歷史性的一刻。10點56分，科研人員在靶站6號和20號中子束線中分別測量到中子能譜，散裂中子源順利獲得中子束流。
 　　“完全符合計算，試驗一次成功，比預想的還要順利！”陳和生說。
 　　理解散裂中子源，要從中子開始。中學物理課本中講過，世界上的物質由分子和原子組成，而原子內部有原子核。原子核中就包含了中子。中子不帶電且對某些原子核非常敏感的特性，使得它能夠“拍攝”到材料的微觀結構和內部運動規律，因此可以成為科學家們探測各種物質分子內部結構的“探針”，散裂中子源也被科學家們形容為“超級顯微鏡”。
 　　“假如將一個物質的分子比喻成一張大網，那原子核就是網中的節點，我們可以對這個大網拋出許多中子‘彈珠’，有的‘彈珠’會穿過這個網的孔，有的‘彈珠’則和網中節點、線發生碰撞，飛向不同方向。如果能夠把所有‘彈珠’的軌跡都測量清楚，通過計算，便可以反推出網的結構，‘球’扔得越多，網的結構描繪越精準。”陳和生對散裂中子源原理給出了通俗的解釋。
 　　用于探測物質結構的中子需要被大量制造，但中子十分不穩定，平均壽命不到15分鐘，無法被直接用于科學研究。因此，一種能獲得高性能中子的大科學裝置——中子源應運而生。過去，科學家曾使用核反應堆制造中子源，隨著近年來技術進步和安全評估的要求，散裂中子源成為更優質的選擇。
 　　將成為國際上最先進的多學科交叉研究平臺
 　　雖然中子是如此微小，但產生強中子束的散裂中子源卻是異常龐大的大科學裝置，是各種高、精、尖設備組成的整體。
 　　目前世界上正在運行的三大散裂中子源分布在英國、美國和日本。為此，美國投資14億美元，日本投資18億美元，而我國預計總投入達到23億元人民幣。整個裝置建在大朗鎮工程區13米到18米的地下，一期工程占地400畝。“作為發展中國家的第一臺散裂中子源，我們的性能和精度將相當于美國散裂中子源，設計思路卻更加優化。”陳和生說。
 　　如此巨額的投入能為科技發展帶來怎樣的回報？
 　　據陳和生介紹，英美和日本此前曾用各自的散裂中子源進行鋰電池、離子導電體、石化材料、飛機高鐵材料等相關產業前沿技術的研究，中國散裂中子源也將成為國際上最先進的多學科交叉研究平臺，除了本文開頭提到的應力研究等中國相關產業發展的瓶頸問題，散裂中子源還可為我國材料科學、新能源、化學化工、電子器件等多個領域提供有力研究支撐，將大大加速我國相關領域的研究進程。
 　　如果應用于在深海高壓環境下安全開采可燃冰，科學家可以在散裂中子源處模擬深海環境，研究可燃冰內部物質在壓力釋放的過程中取向和多重結構，由此找到合適的釋放條件。
 　　如果應用于制藥行業，由于一些藥物成分主要從某些易揮發、易燃的有機溶劑中提取，制藥化學廢棄物的處理成本很高。研究人員可通過散裂中子源尋找到新手段，減少廢棄物的產生，從而大大降低制藥廢棄物處理成本。
 　　散裂中子源也將成為科研成果轉化的平臺。8月11日上午，中國科學院院士王貽芳簽署了中國散裂中子源首個產業化項目——硼中子俘獲治療(BNCT)項目。BNCT是一種利用中子射線照射進行腫瘤治療的技術，能夠有效殺死癌細胞而不損傷周邊組織，具有安全性高、定位精確、價格相對低廉等特點，該項目有望在未來5年內成為全國治療腫瘤疾病的一種新手段。
 　　“十年磨一劍”建立中國人自己的散裂中子源
 　　2001年2月，在由當時的國家科委發起的香山科學會議上，專家們提出在中國建設散裂中子源的設想。為優化大科學裝置在全國的布局，帶動地區發展，2006年，散裂中子源選址東莞大朗。“為了如今歷史性的一刻，我們期盼了10年。”陳和生說。
 　　據了解，中國散裂中子源是國家“十一五”期間立項、“十二五”期間重點建設的重大科技基礎設施，由中國科學院和廣東省共同建設，法人單位為中國科學院高能物理研究所，共建單位為中國科學院物理研究所。中國科學院從2006年起支持了相關關鍵技術的預研，攻克了諸多技術難題。加速器、靶站和譜儀工藝設備的批量生產在全國近百家合作單位完成，許多設備的研制達到國內外先進水平，設備國產化率達到96%以上，同時帶動了相關企業的技術革新。
 　　散裂中子源原理涉及核物理，對于這樣的大科學裝置的安全性，許多人抱有疑慮。陳和生表示，與核反應堆不同，散裂中子源不是核裝置，沒有核燃料，動力來自電能。而對于電磁輻射等輻照影響，整個工程的輻照量低于國家標準的十分之一，一個人在散裂中子源附近待一年，所得到的輻照量僅相當于坐一次飛機，因此安全環保性很高。
 　　目前，世界上的另外三臺散裂中子源都是開放的實驗平臺，全球的用戶可以向散裂中子源裝置提出需求，經過用戶科學委員會對項目的篩選后，進行順次排隊實驗。
 　　中國科學院高能物理研究所黨委書記潘衛民表示，本次中國散裂中子源成功獲得中子束流，標志著散裂中子源主體工程順利完工，進入試運行階段，預計2018年春天將作為公益性的大科學裝置正式向國內外科研單位和企業用戶開放，未來，散裂中子源還將向國家申請二期工程建設，包括新建譜儀等。
 　　編輯點評
 　　散裂中子源可為我國材料科學、新能源、化學化工、電子器件等多個領域提供有力研究支撐，將大大加速我國相關領域的研究進程。我國散裂中子源首次打靶成功，獲得了中子束流，正式投入試運行。意味著我國成為世界上第四個擁有散裂中子源這一“超級顯微鏡”的國家，意義重大。