중국 파쇄중성자소스 공중촬영사진 (중국과학원 고에너지 물리소 사진제공) 

 중국파쇄 중성자 소스 시설-표적장 (中科院高能物理所供图)

3월 25일 중국 과학보와 앙시망(央视网,CCTV) 보도에 따르면 3월 25일 광둥 둥관(广东东莞)에 건설한 중국 ‘11.5’ 국가의 중대한 과학기술 인프라 시설-중국 파쇄중성자 소스(Spallation Neutron Source SNS)가 제기한에 고품질로 전부 공사건설 임무를 완성하고 중국 과학원이 조직한 기술 감정과 검수를 통과했다.

“이것은 파쇄 중성자 소스 건설의 이정표로서 건설공사가 이미 전부 완성되고 성능이 예기 요구에 도달했음을 표지한다.”고 중국파쇄 중성자 소스 건설 공사 총지휘관이며 중국 과학원 원사인 천허성(陈和生)이 중국 과학보(中国科学报) 취재를 접수하면서 말했다. 

완성후의 중국 파쇄 중성자소스가 중국 최초, 세계 네번째 펄스타입 파쇄 중성자 소스로 중국 국내 펄스 중성자 응용 분야의 공백을 메웠으며 중국의 재료과학기술, 생명과학, 자원 환경, 신형 에너지 등 차원의 기초 연구와 하이테크 개발에 강유력한 연구 수단을 제공하게 되며 국가의 중대한 전략수요를 만족시키고 최전선 과학연구문제 해결에 중요한 의의를 가지고 있다.

“파쇄 중성자 소스는 중국의 높은 수준의 과학연구 성과 발생에 힘있는 지지를 제공하게 되며 국가의 가지속 발전과 국가 전략수요의 여러 병목문제에 대해 선진적 연구 플랫폼을 제공할뿐만 아니라 광둥성(广东省)에서 현재 바로 건설중인 국가 과학기술 산업 혁신센터의 핵심부문으로 되며 웨강아오 다완구(粤港澳大湾区, 광둥, 홍콩과 마카오) 과학기술 발전과 산업 승급에 대해 중대한 기여를 하게 된다.”고 천허성(陈和生)이 말했다.

기술 감정 검수 전문가 위원회 평가에 따르면 중국 파쇄 중성자소스 성능이 전부 국가 발개위(国家发改委)가 비준한 검수 지표에 도달 혹은 더 우수하게 됐다. 장치의 전체적 설계가 과학적이며 합리하고 연구제조 시설 품질이 국외의 파쇄 중성자 소스에 비해 더 빨랐으며 표적장 최고 중성자 효율이 국제 선진 수준에 도달했다.

‘슈퍼급 현미경’과도 같은 중국 파쇄 중성자 소스는 물질 미시구조 연구에 관련한 ‘나라의 중기’로서 중국 과학원 고에너지 물리연구소가 임무를 맡고 물리연구소가 공동건설하기로 하고 2011년 9월에 건설을 시작했으며 건설기한이 6.5년에 총 투자가 약 23억 위안에 달했다.

주요 건설내용은 직선가속기, 쾌속 순환 동시 가속기, 표적장 각기 하나에 1기 중성자 파쇄 실험용 중성자 분광기 3대로 각종 높은 수준에 정밀하며 첨단 시설로 구성된 일체이다.

2017년 8월 중국 파쇄 중성자 소스가 처음 표적사격에 성공하고 중성자 유동빔을 취득했으며 11월에 표적사격 유동빔 출력이 검수 지표에 도달했다. 그리고 2018년 춘절기간 가속기가 안정적으로 운행되고 유동빔 출력과 연속 운행 시간이 모두 빔 조정이래 새로운 높이에 도달했으며 제1기 3대 중성자 분광기 즉 통용 분말 회절기, 소각 산란기와 다용도 반사기 등이 모두 샘플 실험을 순조롭게 완성했으며 통용 분말 회절기도 이미 두개 고 수준의 사용자 실험을 완성했다.

중국 파쇄 중성자 소스는 자주적 창신과 집약 창의성을 통해 가속기, 표적, 분광기 차원에서 일련의 중대한 기술적 성과를 취득했다. 시설 국산화율이 90%를 초과하여 중국의 자석, 전원, 탐측기 및 전자학 등 분야 관련 산업 기술 수준과 자주적 창신력을 선명하게 제고시켰으며 중국의 강유동 양성자 가속기와 중성자 파쇄 분야에서 중대한 도약을 실현했으며 기술과 종합성능이 국제 동류장치의 선진대열에 진입하게 됐다. 

“중국 파쇄 중성자소스 건설은 근근히 제1보이다.”고 천허성이 표시했다. 중국 파쇄 중성자소스가 완성된후 재료과학, 생명과학, 응집태 물리와 화학 등 분야에서 1기 3대 분광기의 작용을 충분하게 발휘하게 되며 광범위한 사용자들을 위해 국제 선진적 연구 플랫폼을 제공할 수 있다.

중성자 파쇄 연구와 응용을 만족시키기 위해 전문가 위원회는 중국 파쇄 중성자 소스가 될수록 빨리 설계 지표에 도달하고 안정적 운행을 실현할 것을 제안했다. 장치가 검수를 통과한후 빠른 시일내에 2기 건설공사를 시동하며 후속 분광기 건설을 시작함으로서 유동빔 출력을 진일보 제고할 것을 희망했다.

천허성은 현재 중국 파쇄 중성자 소스는 이미 사용자와 합작으로 다른 한 5대 분광기 공동 구축 합작 의향을 달성하고 2기 분광기 건설 시동을 적극 신청하는 중이라고 말했다.

3月25日，建在广东东莞的我国“十一五”国家重大科技基础设施——中国散裂中子源，按期、高质量完成了全部 工程建设任务，并通过中国科学院组织的工艺鉴定和验收。

“这是散裂中子源建设的里程碑，标志着工程建设已经全部完成，性能达到了预期要求。”中国散裂中子源工程总指挥、中国科学院院士陈和生在接受《中国科学报》采访时说。

建成后的中国散裂中子源成为中国首台、世界第四台脉冲型散裂中子源，填补了国内脉冲中子应用领域的空白，为我国材料科学技术、生命科学、资源环境、新能源等方面的基础研究和高新技术开发提供强有力的研究手段，对满足国家重大战略需求、解决前沿科学问题具有重要意义。

“散裂中子源能够为我国产生高水平的科研成果提供有力支撑，并为解决国家可持续性发展和国家战略需求的许多瓶颈问题提供先进研究平台，也将成为广东省正在建设的国家科技产业创新中心的核心单元，为粤港澳大湾区科技发展和产业升级作出重大贡献。”陈和生说。

根据工艺鉴定验收专家委员会的评价，中国散裂中子源性能全部达到或优于国家发改委批复的验收指标。装置整体设计科学合理，研制设备质量精良，调试速度快于国外的散裂中子源。靶站最高中子效率达到国际先进水平。

中国散裂中子源就像一台“超级显微镜”，是研究物质微观结构的“国之重器”，由中国科学院高能物理研究所承建，共建单位为物理研究所，于2011年9月开工建设，工期6.5年，总投资约23亿元，主要建设内容包括一台直线加速器、一台快循环同步加速器、一个靶站，以及一期三台供中子散射实验用的中子谱仪，是各种高、精、尖设备组成的整体。

2017年8月，中国散裂中子源首次打靶成功并获得中子束流，11月达到打靶束流功率的验收指标。2018年春节期间加速器运行稳定，束流功率和连续运行时间均创调束以来的新高，首期三台中子谱仪，即通用粉末衍射仪、小角散射仪和多功能反射仪，都顺利完成样品实验。通用粉末衍射仪已经完成了两个高水平的用户实验。

中国散裂中子源通过自主创新和集成创新，在加速器、靶站、谱仪方面取得了一系列重大技术成果。设备国产化率超过90%，显著提升了我国在磁铁、电源、探测器及电子学等领域相关产业技术水平和自主创新能力，使我国在强流质子加速器和中子散射领域实现了重大跨越，技术和综合性能进入国际同类装置先进行列。

“建好中国散裂中子源，只是第一步。”陈和生表示，中国散裂中子源建成后，将充分发挥一期三台谱仪在材料科学、生命科学、凝聚态物理和化学等领域的作用，为广大用户提供国际先进的研究平台。

为了满足中子散射研究和应用用户迫切需求，专家委员会建议，中国散裂中子源应尽快达到设计指标，实现稳定运行。在装置通过验收后尽快启动二期工程立项，开始后续谱仪建设，进一步提升束流功率。

陈和生表示，目前中国散裂中子源已与用户合作达成共建另外五台谱仪的合作意向，并积极申请启动二期谱仪建设。