广东东莞有一件“国之重器”——中国散裂中子源。这是我国第一台、世界第四台脉冲式散裂中子源。散裂中子源是什么？这么小的中子，是怎么和“国之重器”发生联系的？这个装置能为我们带来什么？中国科学院高能物理研究所副所长、正高级工程师，中国散裂中子源工程办主任陈延伟为大家介绍这个深藏在幽香荔枝园里的高能大科学装置。这片荔枝林，坐落在中国广东东莞大朗镇水平村，本地人说它是中国最好荔枝的出产地。
也是在这片土地上，中国科学家和科技工作者经过十多年的奋斗，在这里建成了我们国家重大科技基础设施——散裂中子源。2009年，我们几个先期到散裂中子源的同事在那合了一张影；去年国家验收的时候，我们在同样的位置又合了一张影。两张合影的间隔接近十年，这两张合影，也是散裂中子源众多科学家和科研人员奋斗结晶的缩影。散裂中子源是做什么的？我们知道，物质的微观结构非常重要。
金刚石和石墨都由碳元素构成，但它们是完全不同的两种物质。为什么？因为它们有不同的微观结构。科学家们不停探索物质微观结构，需要借助一系列的手段，显微镜就是其中一种。光学显微镜可以看到1μm以上尺度的物质结构，比如细胞、花粉；但要看到更小层次的内部结构，就要借助于加速器驱动产生的中子或者X射线。
散裂中子源能够产生优质的中子，过程中不使用核材料，热功率低，环境友好，还有高脉冲中子通量和优越的脉冲时间结构。中国散裂中子源的构成及原理是这样的：负氢离子经过直线加速器加速到8000万eV，然后剥离进入环形加速器，继续加速成为16亿eV的强流质子，打靶产生中子，然后中子逐渐慢化为实验用的中子。这是中国散裂中子源的鸟瞰图，图中我们能看到强流质子直线加速器、快循环同步加速器和靶站。
其实这些只是地面上的小部分，大部分设备在地下17米左右，整个地下的空间长度接近600米。中国散裂中子源是各种高精尖设备组成的复杂整体。通过自主创新和集成创新，设备的国产化率已经超过了90%。自主创新贯穿在中国散裂中子源工程的建设中，许多关键设备都是自行研制、自行攻关。散裂中子源的建设贯穿着严格的工程管理、时间管理、质量管理。
工程管理方面也有很多困难，比如，中国散裂中子源前期的地下隧道施工中，就碰到了一些困难，导致了延期，给后续的设备调试和安装带来了巨大的压力。2018年8月，散裂中子源完成验收。从建设初期到现在，用了接近20年的时间。1999年，中国科学家首次提出在中国建设散裂中子源；2005年，国务院科教领导小组批准原则同意建设；2007年，中国科学院跟广东省签署共建协议；2018年，终于建成。
散裂中子源自建成后，就对社会全面开放，设备运行稳定。截止目前，已经完成了国内外56个高等院校和科研院所共74项用户课题，包括新型储氢材料、能源电池、超级钢等等。它具体能做什么呢？锂电池的研究中，中子实验能看到锂离子电池的结构以及锂离子的分布，特别是充放电过程中间锂离子的运动方向，这样就能为锂离子电池的制造提供指导容量更大、充电更快、更安全的支撑条件。
散裂中子源的建成在粤港澳大湾区引发了极大的关注和反响。散裂中子源的建成，对我国探索前沿科学的许多问题、攻克许多产业关键的核心技术、解决一些“卡脖子”的问题具有非常重要的意义。随着散裂中子源的开放运行，我们希望能够在材料科学、化学化工、物理、新能源、资源环境和生命科学等等方面，发挥更多、更重要的作用。