刊登日期 : 26/02/2022
中國科技發展迅速，需要利用大科學裝置以研發、檢測及提升各項超級工程的性能。位於東莞松山湖的中國散裂中子源裝置，就是一個重大的科研神器，是全球四大脈衝散裂中子源裝置之一。自2018年落成以來，已有4台譜儀完成500項課題，包括新型鋰離子電池結構、太陽能電池結構、晶片效能等，在改造升級後，還將用於航空航天、高鐵等大型高端部件的殘餘應力可靠性檢測，為大灣區帶來科技創新提供有力支持。
座落在東莞大朗鎮的中國散裂中子源裝置，總投資達23億元人民幣，是繼英國、美國、日本之後，全球第4座的散裂中子源，是國家科學工程的「國之重器」。
散裂中子源裝置 能看穿重型部件的運作性能
甚麼是散裂中子源？
中子在正常的狀態下，被原子核緊緊束縛着，不能輕易地離開原子核。科學家要建設一個類似「中子工廠」的大科學裝置，源源不斷地產生中子。由散裂中子源裝置產生的中子，不使用核燃料，熱功率低，安全又環保，成為了國際上先進中子散射源的新技術。
延伸閱讀：全國第24名｜GDP超萬億 人口超千萬 東莞崛起原來有這樣優勢
散裂中子源就像一台「超級顯微鏡」，能「看穿」材料如DNA，結晶材料、聚合物等物質的微觀結構，而不對物質造成破壞，探明材料的優劣，能夠為多個學科領域提供大型研究平台。
散裂中子源裝置 檢測電動車鋰電池效能
例如，中子散射對研究鋰電池性能大有幫助。將汽車鋰電池連同模擬充放電過程的設備一同放進中子散射譜儀，在幾百次充放電的過程中，可以看到鋰電池各部分性能的變化，有了這些數據就能改進和優化鋰電池的設計，提升鋰電池的效能，推動電動汽車的發展。
散裂中子源裝置 助港大發現「超級鋼」
香港大學發現了「超級鋼」，就是利用了中國散裂中子源平台作研究的。香港大學研究團隊利用在中國散裂中子源上的中子穿透能力，精確測量到相體積分數和位錯密度，首次從微觀層面發現了這種鋼擁有非一般的超強力度和超強韌性，創出了世界紀錄。這個成果已在2020年於《科學》雜誌上發表出來。
散裂中子源裝置 助研究新能源可燃冰 替代石油
此外，研發新能源可燃冰、磁性材料，以及化學反應催化劑的原位研究等，都必須使用散裂中子源。
散裂中子源裝置 分析出中醫藥物控釋能力
中國散裂中子源亦對中醫藥研究有幫助。中國散裂中子源與澳門大學中藥質量研究國家重點實驗室合作，開展藥物控制和釋放的研究。通過控制體系、機體擴散體系，達到藥物的靶向釋放，讓人體得到更好的醫治。
航空發動機、高鐵、飛機 散裂中子源裝置檢測運作可靠性
散裂中子源裝置的重要任務之一，就是對測量航空發動機內的國產高端軸承的殘餘應力。由於中子不帶電，穿透性強，那就可以用來研究在高温、高壓、極低溫、強磁場等極端條件下的物質特性。散裂中子源在研究高端軸承等大型部件的內部結構和應力方面，具有獨特優勢。
同樣，在極地之下運行的高鐵、飛機，亦需要散裂中子源測量當中大型部件的殘餘應力，確保運作時的安全性和可靠性。
現時，由散裂中子源科學中心、東莞理工學院、香港城市大學共同建設「粵港澳中子散射科學技術聯合實驗室」，利用散裂中子源的多物理譜儀作更多的科創研究。
中國散裂中子源裝置選址在東莞，推動「廣州-深圳-香港-澳門」科技創新走廊，將中科院的科研實力與珠三角地區的經濟實力相結合，對粵港澳大灣區的科創發展有很大意義。
