通過散裂中子源的實(shí)驗(yàn)，研究人員便可知道所檢測的樣品中“封印”了多少殘余應(yīng)力，還可通過模擬實(shí)驗(yàn)，得知材料所能承受的極限應(yīng)力，預(yù)知材料的壽命。如此一來，前文所述的德國動(dòng)車事故便可有效地避免。

如果工程師想知道某個(gè)部件對(duì)外力的耐受力，還希望了解使用不同材料和加工工藝生產(chǎn)出的部件，哪一種使用壽命更長，將中子散射結(jié)果與計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合，就有助于找到這些問題的答案。

張書彥告訴南方日?qǐng)?bào)記者，她2016年初回國創(chuàng)建東莞材料基因高等理工研究院的主要目的之一，就是要在中國進(jìn)行散裂中子源設(shè)計(jì)并建設(shè)一臺(tái)工程材料中子衍射譜儀，以解決國內(nèi)在材料設(shè)計(jì)、加工和裝備制造及服役性能等領(lǐng)域的類似問題。如今東莞材料基因高等理工研究院已經(jīng)和中廣核集團(tuán)簽訂了合作協(xié)議，去年8月有了第一份技術(shù)合同，正籌備共建“核電應(yīng)力工程技術(shù)研發(fā)中心”。

中子散射數(shù)據(jù)還在獲取液體分子結(jié)構(gòu)的過程中發(fā)揮著重大作用。如制藥行業(yè)就需要用到這項(xiàng)技術(shù)，藥物成分主要是從某些有機(jī)溶劑中提取的，而有機(jī)溶劑的易揮發(fā)和易燃性又牽引出安全生產(chǎn)問題，最終導(dǎo)致制藥化學(xué)廢棄物的處理成本很高。研究人員通過中子散射技術(shù)，尋找到新手段，使化學(xué)物更容易處理，同時(shí)減少廢棄物的產(chǎn)生，從而大大降低了廢棄物的處理成本。

當(dāng)前國內(nèi)中子散射技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展迅速，對(duì)中子散射技術(shù)的研究和應(yīng)用的需求發(fā)展很快，中子散射領(lǐng)域的用戶群體每年都在顯著增加。8月11日上午，中國科學(xué)院院士、高能物理研究所所長王貽芳和東陽光集團(tuán)董事長張中能簽署了中國散裂中子源首個(gè)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目——硼中子俘獲治療（BNCT）項(xiàng)目。BNCT是一種利用中子射線照射進(jìn)行腫瘤治療的技術(shù)，能夠有效殺死癌細(xì)胞而不損傷周邊組織，具有安全性高、定位精確、價(jià)格相對(duì)低廉等特點(diǎn)，該項(xiàng)目有望在未來5年內(nèi)開啟全國治療腫瘤疾病的新時(shí)代。

3 建中國人的散裂中子源

2001年2月，在由國家科學(xué)技術(shù)部（原國家科委）發(fā)起的香山科學(xué)會(huì)議上，專家們提出在中國建設(shè)散裂中子源的設(shè)想。經(jīng)過10年的調(diào)研、籌備之后，2011年10月20日，中國散裂中子源在廣東東莞開工建設(shè)。

中國散裂中子源是迄今為止，我國單項(xiàng)投資規(guī)模最大的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，其工程費(fèi)用約為23億元，除國家投資的18.6632億元建設(shè)主裝置區(qū)外，廣東和東莞兩級(jí)政府共投資5億元建設(shè)輔助裝置區(qū)，同時(shí)配套建設(shè)“中子源路”。

中國散裂中子預(yù)期壽命超過30年，媲美世界其他三臺(tái)散裂中子源裝置——英國的ISIS、美國的SNS和日本的J—PAC。中國科學(xué)院高能物理研究所對(duì)建設(shè)大科學(xué)裝置有豐富的經(jīng)驗(yàn)。建設(shè)中國散裂中子源的任務(wù)，也落在了研究所專家肩上。

“這么大的裝置過去沒做過，挺復(fù)雜的。”陳元柏說，在建設(shè)之初，他們就組織成立了國際顧問委員會(huì)，項(xiàng)目推進(jìn)一直得到全球散裂中子源的專家、領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計(jì)者、具體工作的負(fù)責(zé)人的支持。尤其是加速器和靶站的設(shè)計(jì)，“一方面，我們派人出去學(xué)習(xí)交流，另一方面，請(qǐng)專家來講課?！标愒卣f。另外，中國散裂中子源項(xiàng)目對(duì)所用設(shè)備的性能和工藝也有著嚴(yán)格要求。通過不斷改進(jìn)，最終中國散裂中子設(shè)備國產(chǎn)率達(dá)到96%以上。

目前，世界上的另外三臺(tái)散裂中子源裝置——英國的ISIS、美國的SNS和日本的J—PAC都是開放的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，全球的用戶可以向散裂中子源裝置提出需求，經(jīng)過用戶科學(xué)委員會(huì)對(duì)項(xiàng)目的篩選后，進(jìn)行順次排隊(duì)實(shí)驗(yàn)。未來，中國散裂中子源在建成后也會(huì)對(duì)全球用戶敞開大門，每年將接待眾多研究者在不同譜儀上展開研究。“我們要做用戶宣傳，讓國內(nèi)更多人了解散裂中子源的應(yīng)用”，陳元柏說，中國散裂中子源正在一邊建設(shè)，一邊通過中英牛頓基金積極資助用戶去國外三家散裂中子源做實(shí)驗(yàn)，用以培養(yǎng)用戶。在中國散裂中子源主裝置區(qū)之外，園區(qū)內(nèi)還有供未來的實(shí)驗(yàn)用戶住宿的樓宇。

今年9月，中國散裂中子源將輸出第一束實(shí)驗(yàn)中子束，邁出我國重大科學(xué)裝置運(yùn)作的標(biāo)志性一步。陳元柏說，2018年通過驗(yàn)收后，中國散裂中子源將充分發(fā)揮第一期三臺(tái)譜儀在材料科學(xué)、生命科學(xué)、凝聚態(tài)物理和化學(xué)等領(lǐng)域的作用，為用戶提供高性能、安全可靠的研究平臺(tái)。