CT機你一定見過，形狀像個滾筒洗衣機，病人躺在裏面，利用機器發射的X射線對身體組織進行檢查，最後形成一個影像，方便醫生判斷病因。
你知道嗎？我國在東莞造出了類似於CT機的超級科學裝置——散裂中子源。
它是一個「超級顯微鏡」，大到飛機機翼、高鐵輪軌，小到鋰電池、DNA分子，近到洗髮水、牙膏，遠到太空超導材料……它都可以「看到」這些物質的結構與變化。那麼，這個大科學裝置是怎麼工作的？又在哪些領域能發揮作用？
一、散裂中子源的原理
要弄清「散裂中子源」是什麼，首先要了解什麼是「散裂」？什麼是「中子源」？
中子——我們在中學物理中學習過，它是原子核的一部分，是不帶電的核子，不易受到其它帶電質子或電子的阻礙，因此穿透性很強、破壞性低。
中子源就是能產生自由中子的裝置，因為產生中子的方式不同而分為很多種類，散裂中子源就是其中的一種。
自由中子很容易衰變，壽命極短，要想短時間內產生大量自由中子，必須用質子打到原子核上，把中子轟擊出來，這個過程就是散裂。就像我們把一顆乒乓球扔進裝滿乒乓球的盒子里，有的乒乓球會跳起來，有的則會被撞擊地跳出盒子，這跟散裂的過程很像。
散裂中子源，就是利用高能質子束轟擊重元素靶，從靶中分離出大量中子。
它不是簡單的一台機器，而是佔地面積上千畝的巨型設備，包括各種高精尖設備和儀器以及配套設施、土建工程等，是一個綜合的、有機的整體。
據統計，為建成這一超級裝置，我國前後歷經10餘年準備，耗時6年半建造，花費約23億元，才最終在2018完成主體工作。雖然耗費巨大，但它與其它核反應中子源相比，依舊算是成本低、安全性高、優勢較大的產生中子的裝置。
二、散裂中子源的應用領域
在我國散裂中子源建成之前，世界上只有美國、英國和日本這三個國家有散裂中子源裝置。
因為裝置稀少，所以各國使用需要繳費、申請、排隊。流程繁瑣又耗費時間，有時候一等就需要好幾個月，嚴重耽誤實驗成果。
散裂中子源的建成標誌着我國打破了美英日的壟斷地位，也說明我國在中子散射技術的研究和應用上，已經邁進世界先進行列。
目前，散裂中子源在化學、磁學、超導、醫藥、結晶材料、聚合物、複雜流體、工程等多個領域的研究中，都能發揮重要作用。
比如在材料領域，我們手機使用的鋰電池在設計時需要兼顧電池的壽命、容量和安全性等特徵，這其中涉及到很多微觀過程，不容易被探測、試驗。
此時，散裂中子源就可以派上用場。
它發射的中子束可以很容易穿透電池材料，在電池充放電時，通過中子的散射數據分析電極、電解液和界面的實時工作狀態，從而讓科研人員了解電池的工作機理，採取有效手段提高電池的性能。
在醫學方面，散裂中子源協助東莞市人民醫院，建成了世界技術領先的癌症治療實驗中心——硼中子俘獲治療中心。
簡單來說，就是在患者體內注入一種含硼藥物，待這種藥物進入癌細胞後，用中子射線進行照射，這種射線能與進入癌細胞里的硼發生反應，殺死癌細胞，對周圍的其他組織卻沒有損傷。
還有我國一直十分重視的航空領域，航空工程中會用到大量的電子元器件，這些電子器件精度高、標準高、要求也高。
而這些器件材料很容易與大氣中子發生核反應，引發單粒子效應，導致系統工作錯誤。一旦系統受損導致航空災難，那產生的損失將是不可估量的。因此，提升電子器件抗中子單粒子效應水平是非常重要的。
而這，便只能利用中子源開展實驗，散裂中子源是所有中子源最理想的模擬源。有了散裂中子源的協助，我國在提升電子元器件的可靠性和安全性上有了保障，能更好地發展航空技術。
小結
散裂中子源是探索利器，小到認識微觀世界，大到探索浩瀚宇宙，它都可以發光發熱。目前我國的散裂中子源已對全球用戶開放，穩定、高效地運行，既促進了我國科技、工業等技術的發展，也助力了全世界科技的創新與進步。
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