中国散裂中子源二期主体工程全面封顶 大科学装置建设迈入新阶段

中国散裂中子源被形象称为研究物质微观结构的“超级显微镜”。其二期工程土建全面封顶,折射出我国大科学装置持续扩容提质的现实需求:随着新材料、先进制造、生命健康与能源转型等方向科研任务密集增长,对高通量、稳定运行、可持续供给的中子散射实验条件需求提升,既要“能做”,更要“做得快、做得准、做得全”。 从问题看,装置运行平台与科研需求之间存结构性矛盾。一上,高水平基础研究与关键核心技术攻关需要更强的实验束流、更丰富的谱仪类型和更完善的终端能力;另一方面,大科学装置建设周期长、系统复杂,任何环节的接口偏差都可能放大为运行风险。二期工程既要既有装置红线内建设,又要与一期边运行边施工相互协调,如何在安全、质量与进度之间取得最优平衡,是工程推进的核心难题。 从原因看,本次节点之所以重要,根本在于二期工程“增量升级”目标明确、技术组织难度高。二期工程于2024年1月启动,目标是将束流功率提升至500kW,新建9台中子谱仪,并增设国内首台缪子实验终端和高能质子实验终端,形成更完整的实验手段谱系。同时,建安工程涉及直线设备楼(二期)及直线低温厅、实验支撑设备楼、背散射谱仪实验站、放射性固体废物暂存厅和高能质子实验厅等五栋建筑单体,工艺属性强、预埋精度高、屏蔽与防水体系要求严,整体要求明显高于常规工业建筑。项目自2024年9月正式开工以来坚持“二期与一期相融、施工与运行并举”,通过联合技术攻关与施工组织优化,重点破解一期基坑二次基础施工、大体积屏蔽混凝土浇筑、高集成高精度工艺预埋件安装、刚性防水体系实施以及装置建筑防水保障升级等难题,确保节点按期推进。 从影响看,土建全面封顶意味着项目从“结构成型”转向“设备安装与系统集成”的关键阶段,为后续安装、联调和试运行奠定基础。更重要的是,二期建成后将推动我国中子散射实验能力迈向国际先进行列,提升对先进结构材料、储能与氢能对应的材料、半导体与量子材料、生物大分子与药物研发等方向的支撑强度,继续增强从微观结构解析到宏观性能优化的全链条研究能力。对粤港澳大湾区而言,该装置作为科技创新走廊的重要科研平台,有望强化区域高校、科研院所与企业的协同创新,提升原始创新策源能力与高端要素集聚水平。 从对策看,大科学装置建设与运行需要长期、系统化治理能力。下一阶段应在三上持续发力:一是坚持安全与质量底线,围绕高精度预埋、屏蔽结构、防水与防腐等关键工序加强全流程监测与第三方校核,确保一次成优;二是强化“工程—设备—运行”一体化协同,提前组织谱仪与终端的接口管理、安装窗口与调试计划,降低交叉作业风险;三是围绕用户需求完善开放共享与服务能力建设,通过规范的排期机制、数据处理与样品制备支撑体系,提升科研产出效率,推动更多高水平成果从平台走向产业与社会应用。 从前景看,随着束流功率提升、新谱仪群建成以及缪子、高能质子终端投入使用,中国散裂中子源将形成更具竞争力的综合实验能力,为我国在关键材料设计、生命科学机制研究、先进能源体系构建等领域提供“基础研究—技术突破—工程应用”贯通式支撑。可以预期,在全球科技竞争加速、前沿交叉方向快速涌现的背景下,这类大科学装置的能力提升将更加凸显战略价值:不仅是科研基础设施的扩容,更是国家创新体系底座的加固与升级。

中国散裂中子源二期工程土建全面封顶,是我国科技自立自强的又一次生动实践。从一期的100kW到二期的500kW,从单一功能到多终端协同,此升级过程凝聚了广大科研工作者和建设者的智慧与汗水。展望未来,随着二期工程的逐步完成和投入运行,这台"超级显微镜"将在揭示物质奥秘、推动科技创新中起到更加重要作用,为我国在新材料、新能源、生命健康等战略性领域的突破提供有力支撑,也将更巩固我国在基础科学研究领域的国际竞争力。