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東莞有個“大傢伙”!探秘中國散裂中子源工程

“砥礪奮進的五年”之“活力創新看廣東”系列報導

5年前來到東莞大朗鎮水準村的山地,

四面仍是大片荔枝林。如今,它搖身一變,成為花園般的現代科技園。中國國家科學裝置、世界第四大脈衝中子源裝置正在此建設。

這些年,為進一步加快建設創新驅動發展先行省、國際一流創新創業中心和珠三角國家自主創新示範區,在中國科學院和廣東省政府的共同努力下,廣東在珠三角地區依託中國科學院建成、在建深圳大亞灣中微子實驗站,

探究國家大科學裝置為廣東帶來科技創新的協同效應。

荔枝林變科技園 門前有條“中子源路”

汽車從莞佛高速駛入“中子源路”。顧名思義,這條路以大科學裝置命名,5分鐘車程便抵達位於東莞大朗的中國散裂中子源所在地。

占地400畝的中國散裂中子源一期專案園區,大片的綠地和現代化的建築隨處可見。行政主樓大廳內,比例尺為1:60的沙盤模型甚是顯眼,

可一覽園區全貌——由國家出資18.6632億建設的主裝置區位于園區南部,包括直線加速器、快迴圈同步加速器、靶站譜儀三個部分,其它建築則是由廣東省和東莞市財政出資建設的輔助裝置區。

2017年7月7日,中國散裂中子源快迴圈同步加速器1.6Gev質子束成功加速並引出,為專案推進寫下濃墨重彩的一筆。

在散裂中子源工程副經理陳元柏研究員的帶領下,南方+記者走進正在進行安裝的靶站設備樓。

樓內的施工頗為講究。為保持一定的空氣濕度和降低揚塵,工人隔一段時間就要向地面灑水。

大量藍、綠兩色水泥材質的厚重遮罩塊堆放在設備樓內。很快,它們會被分別放入各自的專屬位置,為靶站正式運行後阻斷輻射。

重金屬靶體置於“閃閃發光”的熱室內。熱室“穿著”一件不銹鋼“外衣”,其下澆築著厚達1米的重混遮罩層。運行後的熱室將具有高放射性,對靶體的全部操作將由4對高精度遙控維護機械臂完成。

工作人員可透過一旁操作室11層的黃銅色鉛玻璃和多個攝像頭,觀察熱室內的設備,再操縱機械臂完成所有工作。

在直徑超過12米,放置了20個黃色中子開關、3個慢化器的圓盤形靶站,工程師們在緊張地進行最後檢查。很快,靶站會被遮罩體覆蓋。未來要調整、維修設備,技術人員只能從留下的“小口”出入。

陳元柏這樣描述設備樓內這些“大部頭”的工作原理——從質子加速器產生的高能質子束流,

轟擊重金屬靶體,通過散裂反應產生大量中子,再通過靶站的慢化器慢化成適合中子散射用的慢中子脈衝,繼而被安全引出到實驗裝置上,供使用者開展實驗研究。

做實驗的散射室位於設備樓最裡的位置。1米厚的鋼門將阻斷實驗過程中帶來的輻射,保證靶站內人員的安全。

走上旋轉樓梯來到二樓控制室,工作人員正在進行最後的調試。兩個月後這間滿是探測器和電源系統的屋子將被收拾得“整潔而漂亮”。

陳元柏見證著專案推進的全過程,其間,科學家和技術人員克服了一個又一個難題。如今,散裂中子源設備國產化率達到了96%以上。散裂中子源在工程建設的同時,他們也在積極培養用戶群體準備首批實驗。

南方+記者瞭解到,經過十年籌備、五年建設的中國散裂中子源將于明年3月接受正式驗收。今年9月,中國散裂中子源將輸出第一束實驗中子束,邁出我國重大科學裝置運作的標誌性一步。

上百專家南下東莞 引進人才不遺餘力

中科院高能物理研究所東莞分部共有360人。笑稱自己在東莞是“老單身”的61歲的陳元柏,2012年從北京來到東莞工作。和他一樣家住北京,在中國

工作人員正在進行最後的調試。兩個月後這間滿是探測器和電源系統的屋子將被收拾得“整潔而漂亮”。

陳元柏見證著專案推進的全過程,其間,科學家和技術人員克服了一個又一個難題。如今,散裂中子源設備國產化率達到了96%以上。散裂中子源在工程建設的同時,他們也在積極培養用戶群體準備首批實驗。

南方+記者瞭解到,經過十年籌備、五年建設的中國散裂中子源將于明年3月接受正式驗收。今年9月,中國散裂中子源將輸出第一束實驗中子束,邁出我國重大科學裝置運作的標誌性一步。

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