中子源是指能釋放出中子的裝置。中子是構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子之一,具有穿透能力強、無電荷、對輕元素敏感等特點。
中子源是中子產(chǎn)生的源頭裝置。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025-2029年中國中子源市場行情監(jiān)測及未來發(fā)展前景研究報告》顯示,近年來,隨著中子成像、中子衍射、中子活化等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,中子在中子癌癥治療、工業(yè)無損檢測、資源勘探、航天航空、材料科學(xué)、文物考古、新能源、超導(dǎo)工程等領(lǐng)域應(yīng)用越來越深入,進而帶動中子源市場需求不斷釋放。
中子源一般分為放射性同位素中子源、加速器中子源、反應(yīng)堆中子源三種類型。其中放射性同位素中子源包括(α,n)中子源、(γ,n)中子源等;加速器中子源(散裂中子源)是利用加速器加速帶電粒子轟擊靶核,通過核反應(yīng)產(chǎn)生中子;反應(yīng)堆中子源是利用原子核裂變反應(yīng)堆產(chǎn)生中子。不同類型的中子源各具特點。
與反應(yīng)堆中子源相比,散裂中子源具有脈沖通量高、中子產(chǎn)額高、高能短波中子豐富、成本低、不使用核燃料、活化產(chǎn)物產(chǎn)生量少等優(yōu)勢。近年來,隨著強流加速器技術(shù)的發(fā)展,散裂中子源逐漸成為國際公認的新一代中子源。
21世紀以來,歐美日等發(fā)達國家均積極布局新一代散裂中子源建設(shè),但由于部件繁多、投資成本高、建設(shè)周期長,目前全球已建成的散裂中子源極少,位于松山湖的散裂中子源(CSNS)是我國首臺、國際第四臺(繼英國散裂中子源、美國散裂中子源、日本散裂中子源之后)脈沖式散裂中子源。
CSNS裝置主要由負氫離子直線加速器、快循環(huán)質(zhì)子同步加速器、靶站、譜儀及相應(yīng)配套設(shè)施組成。目前CSNS已建成國內(nèi)首個極化中子實驗平臺,完成了極化中子全鏈條研發(fā)。中科院高能物理研究所為CSNS工程建設(shè)法人單位,2025年其將持續(xù)開展二期工程關(guān)鍵設(shè)備研制,同時推進二期工程建設(shè)和裝置高效穩(wěn)定運行。
新思界
行業(yè)分析人士表示,我國中子源相關(guān)布局企業(yè)包括瀚海聚能、西安奧華、中核建中、粒子華科(青島)等。近年來,隨著醫(yī)療、材料科學(xué)、無損檢測、新能源等產(chǎn)業(yè)發(fā)展,中子及中子源重要性越發(fā)凸顯。散裂中子源是國際公認的新一代中子源,目前我國已突破其核心技術(shù),實現(xiàn)了自主建設(shè),且成果產(chǎn)出遠超國際同類裝置同期水平。