中新社東莞9月1日電 題:三問中國散裂中子源:是否安全?是否可靠?怎樣申請?
中新社記者 張素
中國科學(xué)家9月1日在廣東東莞宣布,中國散裂中子源進入試運行階段,預(yù)計將在2018年春按計劃全部完工。面對這個規(guī)劃用地1000畝的“龐然大物”,記者提出三問。
是否“安全”?——輻射防護設(shè)計妙招
若用中子做“探針”去探測物質(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)生一個有效中子。中國已有兩個反應(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到飽和。加上國際社會對安全評估要求越來越嚴,具有獨特優(yōu)勢的散裂中子源逐漸“走俏”。
“散裂中子源不需要核原料,更容易為公眾所接受。”中國散裂中子源工程經(jīng)理、中國科學(xué)院院士陳和生在回答中新社記者提問時說,散裂中子源產(chǎn)生的輻射比反應(yīng)堆中子源低5—6個量級,且輻射是瞬時性的,只要加速器一停機,輻射場即消失。
陳和生說,中國散裂中子源建在地下5米的隧道內(nèi),隧道屏蔽設(shè)計為厚度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,把環(huán)境劑量控制在國家標準的十分之一以內(nèi)。“在這個裝置周邊生活一年所受的輻照劑量,與坐一次長途飛機相當。”他說。
此外,中國散裂中子源選址及建設(shè)過程也充分考慮了地震、臺風(fēng)等自然災(zāi)害因素,散裂中子源加速器可在幾毫秒內(nèi)自動關(guān)閉。
是否“可靠”?——后發(fā)優(yōu)勢顯現(xiàn)成效
探測物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu),除有“中子探針”,還有利用X光探測核外電子的同步輻射裝置。中國運行和在建的專用同步輻射裝置有三個,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)勢互補。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射線適合觀測重元素,中子散射適合觀測氫、氧、氮等輕元素。
全球共有80余臺同步輻射裝置,散裂中子源僅有4臺。陳和生認為與英國、美國和日本三家“前輩”相比,設(shè)計壽命超過30年的中國散裂中子源擁有“后發(fā)優(yōu)勢”。
比如束流功率運行在100千瓦時,中國散裂中子源的設(shè)計脈沖中子通量已超過最老牌的英國散裂中子源;再如中國散裂中子源脈沖重復(fù)頻率為25赫茲,與60赫茲的美國散裂中子源相比,單脈沖打靶功率更高,這意味著“實驗精度更高、實驗速度更快”。
中科院高能物理所東莞分部副主任王生說,其余散裂中子源實現(xiàn)首次打靶成功,平均耗時半年。中國散裂中子源原計劃用時9個月,實際僅用兩周就提前完成目標,使他們更有信心應(yīng)對接下來的調(diào)試。
如何“申請”?——國內(nèi)外用戶同通道
中國科學(xué)家宣布,待中國散裂中子源全部完工以后,將向國內(nèi)外用戶開放。
“對國內(nèi)外用戶沒有區(qū)分,一視同仁。”陳和生對中新社記者說,屆時每條譜儀都會有一個由該領(lǐng)域同行專家組成的用戶評委會,由用戶提交試驗申請,他們依據(jù)其可行性與先進性分配實驗時間。
陳和生還談到,將中國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散裂中子源并表達合作意愿。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散裂中子源建設(shè),他表示:“中國散裂中子源出第一束中子光,不僅對中國科學(xué)界,對整個世界散裂中子源研究領(lǐng)域來說都是好消息。”王循理還建議聯(lián)合香港高校的潛在用戶,基于中國散裂中子源建設(shè)“香港譜儀”。(完)
(原標題:三問中國散裂中子源:是否安全?是否可靠?怎樣申請?)
來源:http://www.chinanews.com/gn/2017/09-01/8320488.shtml


 
          


