揭秘我國大科學裝置——南方先進光源

2020-12-08 騰訊網

文、圖/羊城派記者 文聰

中國散裂中子源（CSNS）被譽為「國之重器」，如今在其相鄰不遠處，正在規劃建設另一項大科學裝置——南方先進光源。11月28日，中國科學院院士陳和生告訴羊城晚報記者，接下來將開展預研工作，並確定設計方案。「讓南方先進光源毗鄰CSNS，是為了優化大科學裝置在我國的布局，滿足大灣區的科技需求。」

疑問一：為何要建南方先進光源？

在業內人士看來，同步輻射光源與CSNS都是研究物質微觀結構的理想「探針」，廣泛應用於物理、化學化工、材料科學、能源、環境等多個重要研究領域。前者探測較重的原子，如稀土元素、鉑、金等，是它的強項；但若遇上氫、氦、碳等輕元素，同步輻射的探測效能就要打折扣，而這恰恰是中子散射所擅長的。

中國科學院高能物理研究所（中科院高能所）研究員胡天鬥直言：「前沿科學的發展對同步輻射光源提出了更高的要求。倘若我們在光源上不能滿足需求，國內從事這些前沿科學研究的團隊只能依賴國外裝置，在競爭中處於極為不利的態勢。」

南方先進光源項目建設效果構想圖

CSNS工程總指揮、中國科學院院士陳和生告訴羊城晚報記者說：「發達國家都是有好幾個同步輻射光源，因為用戶需求很多。據研究，我國至少需要建五個同步輻射光源。」

目前，我國在北京、上海、合肥已建有三個同步輻射光源。據中科院高能所東莞分部副主任王生介紹，眼下粵港澳地區的用戶主要是到上海光源申請機時，能申請到的機時有限。「一帶一路」沿線的東南亞國家的部分用戶，則是到臺灣光源申請機時。南方先進光源和CSNS構成的大科學裝置平臺的集群，將成為粵港澳和「一帶一路」沿線的東南亞國家用戶的首選，擴大粵港澳地區的科技影響力和輻射帶動能力。

疑問二：先進光源為何毗鄰CSNS？

南方光源為何會毗鄰CSNS呢？這源於多方的牽手合作。據了解，2017年8月，廣東省委省政府提出了在CSNS周邊建設先進同步輻射光源的構想，希望中科院高能所能夠給予支持並承擔建設任務。2018年11月，中科院與廣東省政府在廣東籤署《共同推進粵港澳大灣區國際科技創新中心建設合作協議》，作為重點合作項目，中科院高能所與東莞市籤署了《關於推進南方光源重大科技基礎設施建設合作協議》，正式啟動南方光源前期工作。

今年9月25日，南方光源研究測試平臺項目動工儀式在東莞舉行。該項目選址位於CSNS西側，總投資約5.87億元，總建築面積33600平方米，計劃於2021年完工。

陳和生向羊城晚報記者坦言：「我國的大科學裝置不能都集中在北京、上海。廣東經濟發達，有發展科技和產業升級的迫切需求，所以才把CSNS放在了東莞，現在要建南方先進光源也是出於同樣的考慮，要優化大科學裝置在我國的布局，更好的滿足我國經濟發展的需求，特別是能滿足大灣區的需求。」

「先進的同步輻射光源和CSNS是互補的兩種大科學裝置，在某些領域無法相互替代。他們對於世界科技前沿的研究，對於解決國家發展戰略的一些瓶頸問題都非常重要。」在陳和生看來，南方先進光源是CSNS的「姐妹花」裝置。他表示，從世界範圍看，把CSNS和同步輻射光源建在一起是最佳組合。例如，英國的盧瑟福實驗室就是將散裂中子源和同步輻射光源放在一起，基本上能夠滿足各種類型科研用戶的需求。

疑問三：南方先進光源有何不同？

據陳和生透露，在國家關於先進光源的規劃中，明確表示要考慮北京、上海、合肥和粵港灣大灣區四個國家科創中心的需求。設計南方先進光源的基本方案時，會充分考慮和國內已有光源的互補。「北京在建高能光源，我們就沒必要再建高能光源了，而是基本定位在中能，中能光源的需求最為廣泛。除了考慮互補外，同時也要考慮大灣區科創中心學科建設、產業創新等方面的需求。」

南方先進光源與CSNS形成「強力組合」後，將面向哪些用戶呢？王生表示，南方先進光源主要服務於南方用戶，同時向全國用戶開放。該裝置除了為松山湖材料科學與技術實驗室、廣州再生醫學與健康實驗室等廣東省實驗室提供支撐外，還會為粵港澳大灣區的科研用戶與產業用戶服務，比如，香港大學、香港科技大學、澳門大學、中山大學等大學，以及先進晶片、鋰電池、新能源、新材料等產業界用戶。

對於南方先進光源的用戶覆蓋面，王生稱，今後將為湖南、湖北、福建、廣西、江西、雲貴川等我國南方地區的科學研究提供支撐，並輻射到東南亞。

來源 | 羊城派

責編 | 田恩祥

實習生 | 徐穎

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