军事:中国又一大科学工程称散裂中子源首次打靶成功!(3)
用于中子散射的中子,波长从几埃到几十埃、能量在毫电子伏特到电子伏特之间,分别与物质中原子分子之间的距离和相互作用能量相当。由于中子不带电、具有磁矩、穿透性强,能分辨轻元素、同位素和近邻元素以及非破坏性等特性,中子散射称为研究物质结构和动力学性质的理想探针之一,在众多学科领域中被广泛应用。
目前,中子散射技术在生物、生命、医药等研究领域发挥着X射线无法替代的作用。散裂中子源与同步辐射光源互为补充,已经成为基础科学研究和新材料研发的最重要平台之一。同时,中子散射技术在磁性凝聚态物理、纳米材料、高强度高性能塑料、蛋白质和生物、高温超导机理、同位素辨识、工业无损深度探伤、污染及废料处理等领域得到了广泛应用。

工程方面有助于预防机翼断裂
中子散射引发的技术改进,有助于预防机翼断裂、管道严重腐蚀等。如果工程师们想知道某个部件何时可能发生损坏,以及能否使用不同的材料和加工工艺生产出一种寿命更长的部件,将中子散射结果与计算机模拟相结合,就能找到这些问题的答案。
医药方面可获得DNA结构
了解蛋白质的工作原理是解开生命之谜的一把金钥匙。为什么蛋白质的作用这样独特而多变呢?这主要取决于每一种分子的复杂形状,有的是椭球形,有的像碟子一样,有的又像哑铃。DNA分子决定了蛋白质的合成,中子散射可获得DNA的形状和结构,广泛用于医疗方面,如医治癌症或艾滋病之类的重症。
能源方面有助于利用可燃冰
我国已在南海发现可燃冰发育区,可燃冰的开发利用可能成为我国一种新型清洁能源。根据国家发改委近期出台的一份研究报告,中国在未来10年将投入8亿元用于可燃冰的勘探研究。散裂中子源高压下的中子衍射技术可用来研究可燃气体甲烷水合物的形成机制和稳定条件,其研究成果将为安全、高效地开采和利用可燃冰提供科学依据。
散裂中子源是安全的射线装置
散裂中子源是一台大型射线装置,产生的辐射主要是瞬发性的。只要加速器一停机,辐射场随即消失,同时也不再引起空气、冷却水以及土壤的活化。散裂中子源通常安置在地下隧道内,周围用很厚的钢筋混凝土墙来屏蔽辐射。在屏蔽外,剂量水平远低于天然宇宙线产生的照射,大约只相当于宇宙射线对人体产生的剂量的1/10,并且只要加速器一停机,这种瞬发辐射随即消失,不再对环境造成影响。即使工作人员,在工作场所5年所接受的剂量也仅与进行1次X射线胸透所接受的剂量相当。此外,散裂中子源还设计了严格的人身安全联锁系统,确保人身、环境安全。
