小粒子成就大世界大装置驱动大未来 ——专访中国科学院高能物理研究所东莞研究部副主任金大鹏

作为国之重器,中国散裂中子源(CSNS,以下简称"散裂中子源")是广东乃至我国重要的战略科技力量,积极融入和支撑国家重大发展战略。一期工程建成以来,散裂中子源通过自主创新和集成创新,在加速器、靶站、谱仪方面取得了一系列重大技术成果,显著提升了我国在高功率散裂靶、探测器及电子学等领域的技术水平和自主创新能力,使我国在强流质子加速器和中子散射领域实现了重大跨越。为全面展现散裂中子源建设成效,近日,本刊记者前往中国科学院高能物理研究所东莞研究部专访了该部副主任金大鹏研究员,聆听关于散裂中子源的创新故事,感受大科学装置的大与美。     

热点排行

正(新闻时段2014-10-11至2014-10-20)1中国散裂中子源首台设备投装[核心媒体报道频次:22/30]15日,在广东东莞大朗镇中子源路1号十几米深的地下隧道内,中国散裂中子源加速器项目的第1台设备——负氢离子源投入安装,标志着这项国家大科学工程正式从土建转入项目设备安装阶段。该项目预计2017年秋天打出第1束散列中子,2018年春达到国家项目验收标准。中国散裂中子源加速器是发展中国家的第1台散裂中子源,与美国、日本和英国散裂中子源一起成     

“超级显微镜”

正8月23日,我国"十一五"国家重大科技基础设施——中国散裂中子源通过国家验收,投入正式运行,并将对国内外各领域的用户开放。这标志着我国成为继英、美、日三国之后,第四个拥有散裂中子源的国家。     

中子诱发轻带电粒子出射核反应实验研究进展

本文介绍了中子诱发轻带电粒子出射核反应(n,lcp)研究的科学意义、研究方法和实验难点,对国际与国内的相关研究情况进行了比较全面的综述.对国际上基于n_TOF,LANSCE,ORELA和GELINA等中子源所进行的有关实验研究工作进行了系统的介绍,对国内的实验研究进行了全面介绍,对北京大学团队多年来基于4.5 MV静电加速器以及近年来基于北京HI-13串列加速器、中国散裂中子源反角白光中子源CSNS Back-n等中子源上所开展的实验研究工作进行了重点介绍.最后对国内今后在该研究方向的发展做了展望.     

推动中国散裂中子源关联产业和研发机构发展的对策建议

正重大科技基础设施是国家战略科技力量的重要组成部分,是提升创新基础能力、建设世界科技强国的重要方面。中国散裂中子源(CSNS)是国家"十一五"期间重点建设的大科学装置,是世界四大散裂脉冲中子源之一1。经过十年建设发展,中国散裂中子源于2018年8月通过国家验收并正式投入运行,将有力推动物理、化学、生物、材料等领域基础研究和前沿科学实现突破,还可望推动新能源、新能源汽车、新材料、     

依托大科学装置产业化的人才需求和发展策略研究——以散裂中子源为例

大科学装置作为国家科技基础条件平台的重要组成部分,依托大科学装置的产业化价值也受到各国的关注,相关人才是产业化过程中非常重要和稀缺的因素。以散裂中子源为例,通过实地调研一手资料、访谈关键人物和借鉴标杆的成功经验,包括英国哈维尔高科技园区、日本散裂中子源(Japan Proton Accelerator Research Complex,以下简称J-PARC)、上海光源和美国阿贡实验室等,研究发现在依托大科学装置的产业化过程中,需要实验科学家、产业化相关领域科学家和专业技术背景的产业化人才。借鉴国内外大科学装置的人才发展经验,并结合我国散裂中子源所在地东莞及其周边实际情况,提出人才引进、人才培养和人才激励人才发展策略,促进大科学装置的产业化进程。     

美国能源部正在田纳西州建造世界上最强脉冲中子束的散裂中子源

散裂中子源(Spallation Neutron Source，简称SNS)，是美国能源部在田纳西州橡树岭建造的基于中子源的粒子加速器。该加速器1999年动工建造，预计2006年竣工，耗资14亿美元，建成后可为科学研究和工业发展提供世界上最强的脉冲中子束。美国共有6个国家实验室参与了该工程的建设工作，来自纽约布鲁克海文国家实验室的华裔科学家     

遥控维护条件下冷却管道剪切试验

针对中国散裂中子源冷却管道遥控维护的要求,对遥控维护环境下冷却管道剪切进行了试验,通过不同的剪切方向和管道底板支撑强度对比,得出对冷却管道剪切有价值的结论,为冷却管道遥控维护辅助工装开发奠定基础。     

依托大科学装置的产业融资模式及对策研究——以散裂中子源为例

大科学装置是国家科技创新的重要驱动力,具有投资大、产业化周期长、不确定性大等特点。本文以散裂中子源为例,根据对英国哈维尔高科技园区（Harwell Campus）、日本质子加速器科技园（Japan Proton Accelerator Research Complex,J-PARC）、美国硅谷劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory,Berkeley Lab）、英国塞勒能源公司（Cella Energy）等标杆对象的实地调研、案例分析和经验借鉴,提出依托大科学装置相关产业融资模式的“两种产业化路径,一个原则”。针对散裂中子源产业化不同路径、不同阶段的具体资金需求特点,通过政府资本与民间资本协同合作,共同促进大科学装置相关产业的发展。     

依托大科学装置的产业融资模式及对策研究*——以散裂中子源为例

大科学装置是国家科技创新的重要驱动力,具有投资大、产业化周期长、不确定性大等特点。本文以散裂中子源为例,根据对英国哈维尔高科技园区(Harwell Campus)、日本质子加速器科技园(Japan Proton Accelerator Research Complex,J-PARC)、美国硅谷劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory,Berkeley Lab)、英国塞勒能源公司(Cella Energy)等标杆对象的实地调研、案例分析和经验借鉴,提出依托大科学装置相关产业融资模式的"两种产业化路径,一个原则"。针对散裂中子源产业化不同路径、不同阶段的具体资金需求特点,通过政府资本与民间资本协同合作,共同促进大科学装置相关产业的发展。     

Neutron imaging at Peking University

： Neutron imaging techniques were investigated at Peking University based on a 4.5 MV Van de Graaff accelerator. The thermal neutron radiography, fast neutron radiography and fast neutron resonance radiography were tested. The low neutron flux limits the image quality. A new radio frequency quadrupole （RFQ） accelerator based on neutron source with a yield of 1 012 n/s is being set up.     

中子散射及其应用

在近30年间，由于中子源和散射装置的改进，中子散射在凝聚态物质中的应用日益广泛，在许多方面是其他（X射线、电子、激光、同步辐射等）散射技术不可比拟的．在简单评述供散射用的中子源和散射实验技术进展之后，重点介绍中子散射在凝聚态物质研究中的应用，它们包括晶体结构和磁结构的测定、表面、界面和薄膜的表征、测定结构涨落、磁涨落的现代相变研究、畸变、无序系统（包括分形和小角散射）和高分子材料、高Tc氧化物超导体的研究。     

d-T源中子照相装置慢化准直系统初步设计

慢化体准直器是热中子照相装置的关键组件之一,利用铅、铍、石墨等为慢化体的材料,对d-T反应中子源中子照相装置的慢化准直系统进行设计.采用MCNP程序模拟d-T反应快中子在慢化体内的中子慢化输运过程,通过计算得到了满足热中子照相的慢化准直系统的设计方案,给出了经慢化后的中子束各项物理参数.     

预测某些中子星的构成组份

在理论上对中子星的构成组份以及中子星物质的不可压缩性进行不同的设定,通过计算得到一系列对应的中子星质量理论最大值。将这些计算值与观测值进行对比,可预测出某些中子星的构成组份。     

基于MCNP的超临界水堆堆芯建模及中子通量计算

 超临界水堆是国际第Ⅳ代核能系统论坛推荐的6种第Ⅳ代核电反应堆堆型之一,与现有的轻水堆相比,具有热效率高、系统结构简单、造价低等优点。本文建立了MCNP程序下的超临界水堆堆芯物理计算模型,解决了燃料组件几何结构过于复杂精细难以建模的技术难题,考虑了堆芯轴向冷却剂密度的不均匀分布;以超临界水堆堆芯模型为基础,计算了堆芯径向中子通量密度分布,提出了展平堆芯功率分布的设计方案;计算了堆芯轴向中子通量密度分布,讨论了控制棒不同作用方式对轴向中子通量密度峰的偏移影响,确定了超临界水堆控制棒应采用由下向上插入的方式。研究结果为超临界水堆的设计制造、安全分析提供了重要参考依据,为超临界水堆未来的设计和发展奠定了基础。     

14 MeV中子防护体设计的MCNP模拟

用富氢材料防护产额为108个/s的D T中子发生器, 当富氢材料厚度大于76 cm时, 其中子辐射剂量低于0.025 mSv/h. 为降低防护体厚度, 用铜和含硼聚乙烯组成的双层材料作为14 MeV中子防护体. Monte Carlo(MCNP)计算结果表明, 若中子辐射剂量小于0.025 mSv/h, 则双层材料的最小厚度为52 cm, 硼的质量分数为1.00%, 铜和含硼聚乙烯的厚度分别为37 cm和15 cm.     

NG－8型便携式密封中子发生器

介绍了ＮＧ－８型便携式密封中子发生器的结构原理及其应用。该中子发生器是一种很有应用前途的中子源。     

超子排斥势和弱吸引势对中子星性质的影响

从相对论平均场理论出发，研究了不同超子势下，超子耦合常数对中子星性质的影响．对4种不同的超子势进行了计算，计算发现，∑强排斥势和Ξ的弱吸引势都将抑制超子的产生．作者通过对不同超子势的计算得到以下结果：∑排斥势越强，状态方程越硬，其所得中子星的最大质量越大．计算得到中子星的质量为1．32～1．45M⊙（M⊙为太阳质量），与实际观测基本符合．     

ILU-GCR算法用于高温气冷堆中子时空动力学实时仿真

将带不完全LU分解预处理的广义共轭残量（ILU—GCR）算法用于高温气冷堆中子时空动力学程序中形状函数的计算,通过与几种经典迭代方法比较,ILU—GCR算法的优势比较明显,可以达到实时仿真计算要求．对给定功率的高温气冷堆模型,模拟了“弹棒”事故情况下考虑过功率保护与ATWS两个过程中堆芯反应性、堆内各能群中子平均注量率、堆芯相对功率、堆内温度等物理量随时间变化,计算结果与理论分析一致．