国之重器，超级显微镜揭示了什么

被誉为“超级显微镜”的散裂中子源是了解微观世界的利器，之前只有英国、美国和日本三国拥有。

所谓散裂中子源，通俗地说，就是一个用“中子”来了解微观世界的工具。正如X射线能够“拍摄”人体的医学影像，科学家希望找到一种工具，在材料学、化学、生命科学、医药等领域，能像X射线一样拍摄到材料的微观结构。

世界上的物质由分子和原子组成，而原子内部有原子核，原子核则包含了中子。中子具有不带电且对某些原子核非常敏感的特性，能够“拍摄”到材料的微观结构和内部运动规律，因此它成了科学家探测各种物质分子内部结构的“探针”。

当中子入射到样品上，与其原子核发生相互作用，产生散射，就可以通过测量散射的中子能量和动量的变化，研究各种物质的微观结构和运动规律。作一个形象的比喻，假设面前有一张看不见的网，我们不断扔出很多玻璃弹珠，有的穿网而过，有的打在网上，弹向不同角度。如果把这些弹珠的运动轨迹记录下来，就能大致推测出网的形状；如果弹珠发得够多、够密、够强，就能把这张网精确地描绘出来，甚至推断其材质。(www.xing528.com)

很多人都用过光学显微镜去观察肉眼无法直接看到的细胞和细菌。而中子探测的世界可能更微观，用中子照相的方法，可以观测一滴水是如何从一株植物的根部运输到枝叶上的。治疗癌症、检测飞机与高铁安全性都需要用到它。

再举一个例子，在乘坐高铁时，经常都会听到车轮强烈的摩擦声，这表明车轮因材料疲劳正在老化变形并产生裂纹。这种裂纹如果不能被及时检查出来，将对车辆的行驶产生重大影响，甚至会引发安全事故。如果用散裂中子源进行检测，就会找到金属的裂纹和金属疲劳的规律，确保高铁能安全地运行。

中国散裂中子源90%以上的装置设备为自主研发，并已实现国产化。