中国正在加速启动其下一代中子发生器，并将很快在那里开始实验。这将使中国跻身少数几个拥有强大中子束设施以研究材料结构的国家之列。
中国散裂中子源（CSNS）位于东莞，耗资22亿元人民币（3.31亿美元），将使中国不断壮大的顶尖物理学家和材料科学家队伍，以及国际合作者，能够在多个物理和工程领域展开竞争。其设计者也希望该设施将带来商业产品和应用，范围从电池和桥梁到飞机引擎和癌症治疗。
香港城市大学物理学家王循理表示：“这不仅是中国科学家向前迈进的一大步，也是国际科学家社区的一件大事，他一直参与该设施的规划。”
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
束流轰击
散裂中子源通过将质子撞击金属靶产生中子——CSNS 使用钨。它们比其他方法更具成本效益和更安全，其他方法使用核反应堆来产生中子束。由于中子不带电荷，它们比其他一些探测方法更容易穿透材料，并且对氢等轻元素更敏感，这使得它们可用于评估燃料电池的候选材料。类似的设施仅存在于英国、美国、日本和瑞士，瑞典正在建设一个。
日本东海村日本质子加速器研究中心的中子源专家前川藤夫表示，尽管 CSNS 提供的中子密度低于其他散裂源——这意味着实验将需要更长的时间——但计划中的升级将使其与其他设施保持一致。鉴于它们的稀缺性，“世界各地的中子用户总是欢迎新的来源”，他说。
CSNS 将有能力容纳 20 条束线，供应尽可能多的仪器。其前三个仪器的初步测试于 11 月 1 日开始。“中子如期到达样品”，CSNS 中子科学部门负责人王芳卫说。尽管调试可能需要几年时间，但他预计这些仪器将在 2017 年底前完成校准并准备好进行初步实验。
中国物理学家渴望使用该设施来分析材料的潜在磁性，这是中国在该领域拥有丰富经验的领域。王循理表示，几台计划中的仪器将使科学家有机会走在天空子物理学（磁性材料中类似涡旋的激发）和高温超导性等领域的前沿。“有很多早中期职业生涯的科学家渴望使用该设施研究磁性”，王循理说。
全球吸引力
王循理认为，最新的设施将鼓励中国研究人员留在国内，而不是在其他地方发展事业。“过去，中国科学家出国进行此类研究是很常见的”，他说。
该设施的首批仪器也吸引了国际研究人员。德国材料科学家弗兰克·克洛泽表示，当他和材料科学家克里斯汀·雷姆（他的妻子）决定加入位于汕头的广东以色列理工学院时，CSNS 是一个主要因素，汕头位于东莞以东 400 公里处。克洛泽的研究重点是设计可用于氢动力汽车的数据存储设备和传感器。他帮助设计了该设施的其中一台仪器，用于研究自旋电子器件的磁性，自旋电子器件利用电子的自旋来存储数据。
但与《自然》杂志联系的科学家对 CSNS 的位置表示担忧，称东莞缺乏学校和大学等服务和基础设施，这些服务和基础设施将说服顶尖科学家及其家人搬到那里。“我相信 CSNS 正遭受缺乏真正驻扎在东莞的一流科学家的困扰”，一位熟悉该设施的研究人员表示，由于该问题的敏感性，他要求匿名。潜在用户也表达了一些失望，尽管该设施有能力容纳 20 台仪器，但今年只有 3 台仪器可以准备就绪。
但更多的仪器已经在建造中。深圳市政府正在资助两台预计在 2019 年底前准备就绪的仪器，其中包括一台旨在模拟地球核心等高压环境的仪器。华盛顿特区卡内基科学研究所的地球物理学家毛河光渴望使用它来模拟材料在高压条件下会发生什么。“CSNS 仪器将是地球、环境和能源科学，以及物理学、化学和材料科学的巨大资产”，毛说。“我非常兴奋，整个中子界也变得非常兴奋”。
本文经许可转载，并于 2017 年 11 月 14 日首次发表。