日前，位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源（CSNS）首次打靶成功，获得中子束流，这标志着CSNS主体工程顺利完工，进入试运行阶段。散裂中子源是什么？长啥样？又有啥用？安全吗？人民日报客户端记者采访了相关专家为您一一揭晓。
1932年，查德威克发现了中子，人们开始认识到原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成。中子的发现及应用是20世纪最重要的科技成就之一。由于中子不带电，具有磁矩，且穿透性强，能分辨轻元素、同位素和近邻元素，具有非破坏性，这些特性使得中子散射成为研究物质结构和动力学性质的理想探针之一，和x射线一样，是多学科研究中探测物质微观结构和原子运动的强有力手段。
中国散裂中子源工程总指挥、工程经理、中科院院士陈和生说：“当一束中子入射到研究样品上时，与它的原子核或磁矩发生相互作用，产生散射。通过测量散射的中子能量和动量的变化，就可以研究在原子、分子尺度上各种物质的微观结构和运动规律，告诉人们原子和分子的位置及其运动状态。这种研究手段就叫中子散射技术。”
然而，人类要进行中子散射的研究，就必须有一个适当的中子源，先进的中子源是中子科学研究的基础。
因此，如何能获得产生高通量中子的中子源，一直是科学家不断努力追求的目标。高通量的中子源包括反应堆中子源和散裂中子源。核反应堆是一种稳定连续的中子源，在中子科学研究中发挥了巨大的作用。但由于反应堆散热技术的限制，反应堆中子通量在上世纪六、七十年代就达到了饱和。随着科技的进步，相应的研究体系如薄膜、纳米团簇、生物大分子和蛋白质等，尺度分布更大，获得数量在克量级的样品更为困难。
因此，小样品的快速、高分辨的中子散射测量迫切需要新一代通量更高、波段更宽的中子源，散裂中子源应运而生。
中国散裂中子源（CSNS）建成后将成为发展中国家的第一台散裂中子源，跻身世界四大脉冲散裂中子源行列，从而大幅提升中国基础研究和高技术的水平。虽然中子是如此微小，但产生强中子束的散裂中子源却是异常庞大的装置，是各种高、精、尖设备组成的整体。CSNS隧道内装置建在13米到18米的地下。
主要建设内容包括1台束流能量为80兆电子伏特的负氢离子直线加速器、1台束流能量为16亿电子伏特的快循环质子同步加速器、2条束流输运线、1个靶站和3台谱仪，以及相应的配套设施和土建工程。
散裂中子源可以产生强脉冲中子，并通过测量中子束流在样品的散射反应过程，探测样品原子核的位置和运动状况，因此在材料科学技术、生命科学、物理、化学化工、资源环境、新能源等诸多领域都具有广泛应用前景。
例如，散裂中子源的质子和中子可用于肿瘤的放射性治疗研究，已在许多发达国家得到应用。还有，在新型清洁能源可燃冰的开发利用中，散裂中子源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。
如此庞大的科学装置，它的安全性如何呢？会不会对周围的环境产生污染？陈和生说：“CSNS基于新一代加速器，不需要核材料，其动力来自电能，辐射严格控制在环保安全范围。我们做过测算，在散裂中子源附近居住1年，居民受到的辐射量仅相当于乘1次长途飞机。”