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   建设意义
 
 
 
 

社会效益

 
 
 
  项目建设意义(三)  
 

    三、战略意义
    CSNS项目不仅面向世界科学前沿,有力地提升我国基础研究和高技术的水平,同时促进我国在能源、国防、工业等领域的应用研究和先进技术的发展

    
深海储存有大量甲烷等可燃的有机小分子水合物,即所谓可燃冰,是一种有待开发的一种新型能源。我国已在南海发现可燃冰发育区,可燃冰的开发利用可能成为我国一种新型清洁能源。根据国家发改委近期发表的一份题为《中国石油替代能源发展概述》的研究报告,中国在未来10年将投入8亿元用于可燃冰的勘探研究。CSNS高压下的中子衍射技术可用来研究可燃气体甲烷水合物的形成机制和稳定条件,其研究成果将为安全、高效地开采和利用可燃冰提供科学依据。
    我国正在采取积极姿态发展核能,开展加速器驱动洁净核能系统(ADS)的研究对于我国未来裂变核能的可持续发展开辟了创新的技术路线,它可以有效解决我国核能发展中核燃料不足和核废物处理的瓶颈问题。在国家“973计划”的支持下,我国已经开展了ADS的基础研究。散裂中子源项目与ADS在加速器与靶技术方面相通,可视为ADS技术开发的一个发展阶段。因此,散裂中子源项目的建设,必将有力促进ADS核心技术的发展,提高系统集成的能力。
    通过散裂中子源项目发展起来的质子加速器,其质子束还可用于航天器件辐照效应的地面模拟试验研究,包括材料的辐照损伤与电子器件的单粒子反转效应等,其研究成果对于提高航天器件的寿命与可靠性有重要意义。在核禁试的条件下,核爆模拟是继续提高我国国防科研水平的一个重要手段。核爆模拟的流体力学实验采用的质子照相技术需要大流强、高能量、短脉冲的质子加速器,而散裂中子源的建设,将为质子照相加速器的未来发展奠定技术基础,也可利用散裂中子源提供的质子束开展质子照相技术的基础研究。散裂中子源所提供的高通量快中子束可开展核数据测量方面的研究,这对发展我国的新型核能技术和国防科研都是非常重要的。散裂中子源的高功率质子束也可以用来产生通量很高的μ子束,它在凝聚态物理、化学、粒子物理、μ子催化熔合、生物物理、非损探伤和氢能源等研究领域都有很广泛的应用。
    高效的CSNS小角散射技术可为石化工业提供高水平的服务,如甄别原油成色和成分,研究燃油中添加剂的结合形态和效率等。利用中子散射对工程材料和部件缺陷及应力的深度检测,可为工程部件确定可靠的使用期限,确保安全生产。还可用来研究焊接部件的应力分布和产生规律、深冲板材的多相分布与性能、电镀高密度材料的结构、材料制备过程与工艺控制等。散裂中子源提供的中子具有很强的穿透性,中子照相技术在工业中有广泛的应用,它能弥补X射线照相和γ射线照相的不足之处,现在已经成为一种新的无损检验方法,可用于检验飞机、航天飞机、火箭导弹等的各种零部件的结构和加工质量,也可以用来检验反应堆部件缺陷,还可以用于考古和文物鉴定。中子散射还特别适用于在高温、高压、高速运动、强辐射等极端条件下对工件的检验。
    虽然通过国际合作,我国研究人员有机会利用国外散裂中子源装置开展一些实验研究。但在实际上,国外实验室所能安排给我国的机时十分有限,既难以保证机时的总量需求,也难以保证机时安排的及时需求,使我国丧失在一些重大前沿领域获得突破的领先机会。而更重要的是,一些涉及国家安全、国防研究等方面的课题,则根本不可能到国外去开展合作研究,必须自己拥有必要的研究装置。对此,我国研究人员深有体会。例如,当SARS在我国流行时,正是利用我国自己的同步辐射装置,使我国研究人员能够及时开展SARS病毒蛋白酶结构研究,并取得突破性进展,为研制防治SARS 的药物提供了良好的基础。同样,当我国建成散裂中子源后,类似这样的病毒生化研究及其他涉及国家安全、国防项目的研究,将能获得及时和充分的束流时间,确保满足国家战略需求。
    贯彻以人为本的社会发展理念,需要不断提高国民健康水平。散裂中子源产生的质子和中子可用于肿瘤的放射性治疗研究。质子治疗是利用加速器提供的质子束流照射并最终杀死肿瘤细胞的一种先进治疗手段,已经在一些发达国家得到应用。世界上质子治疗装置共治疗了5万名癌症患者,治疗有效率达到95% 以上。我国目前仅在山东淄博万杰医院有一台从国外引进的质子治疗装置,由于没有掌握核心技术,运行状态并不理想,效率较低。自主研制先进医疗设备对于降低治疗费用、扩大受益群体有重要的意义。利用散裂中子源少量束流开展质子治癌研究,并将发展起来的装置建造技术转移到医疗高科技企业,在医院逐步推广质子临床治疗,使国民健康服务达到国际先进水平。这种新的方法也适用于治疗鼻咽癌,因此广东省可能首先受益于这种先进技术的开发与推广。
    

 
 
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