身處地下18米、全年工作6500小時(shí)、每天發(fā)出200萬束“子彈”、每束子彈有16萬億個(gè)質(zhì)子、粒子高能加速后以0.92倍光速奔跑。中國的高能物理學(xué)家用六年半時(shí)間在廣東東莞建造的這個(gè)“超級顯微鏡”是世界上的第四臺，被命名為中國散裂中子源。它開辟出的是一個(gè)怎樣的微觀天地？科學(xué)家們又為何執(zhí)著于越來越小的世界？
1月2日22：30，中國科學(xué)院院士、中國散裂中子源總指揮、粒子物理學(xué)家陳和生在央視《開講啦》欄目開講，講述大科學(xué)裝置背后的家國情懷和他的高能人生。
超級顯微鏡如何高能？
半臺小汽車、一層樓、一個(gè)體育場……在節(jié)目開始，青年們猜起了這個(gè)超級顯微鏡的大小。而正確答案讓大家驚掉下巴：它有40個(gè)足球體育場那么大！為什么一個(gè)顯微鏡會如此巨大？它和“高能”又有何聯(lián)系？
陳和生院士帶來解答：“物理規(guī)律就要求，你要研究的尺寸越小就需要越高的能量。為了得到很高的能量，我就需要很大的尺度，很大的加速器，這就是這個(gè)世界的奇妙之處。”
陳和生院士坦言，一個(gè)裝置巨大而復(fù)雜，哪個(gè)小地方控制出了點(diǎn)毛病粒子就跑丟了，這是科學(xué)家們最頭疼的情況。2017年，在第一次打靶之前，陳院士率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)到英國散裂中子源訪問。當(dāng)時(shí)英國散裂中子源的所長提醒：“你們得有思想準(zhǔn)備，世界上的這些散裂中子源，第一次打靶的時(shí)候，都有十天半個(gè)月，不知道這個(gè)粒子上哪兒去了，等于說開關(guān)按下去啥也沒有?！倍鴮?shí)際上，中國散裂中子源的打靶開始即成功！
央視主持人撒貝寧直呼：“我們這個(gè)槍管和子彈好！”更了不起的是，中國的科學(xué)家隊(duì)伍平均年齡僅三十幾歲，每一位都技術(shù)過硬，為這些年輕的科學(xué)家手動(dòng)點(diǎn)贊！
人類送入太空的唯一一個(gè)大型磁體是中國造！
網(wǎng)頁和高能物理有什么聯(lián)系？實(shí)際上萬維網(wǎng)最初是歐洲核子研究中心的科學(xué)家為了服務(wù)世界各地的科學(xué)交流而發(fā)明的。
“當(dāng)時(shí)我也在那兒，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)有一千兩千個(gè)科學(xué)家，分布在全世界的各個(gè)地方，20個(gè)時(shí)區(qū)的時(shí)差，如何交流？于是英國的科學(xué)家利用當(dāng)時(shí)剛剛產(chǎn)生的互聯(lián)網(wǎng)，在上頭開辟出一個(gè)空間?！爆F(xiàn)場，陳和生院士表示，這個(gè)空間就是最早的網(wǎng)頁。
1988年，中國科學(xué)院高能物理研究所的計(jì)算機(jī)就成為了國際互聯(lián)網(wǎng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)，到了上世紀(jì)90年代初，高能所將第一個(gè)網(wǎng)頁引入中國，建立了中國第一個(gè)網(wǎng)頁服務(wù)器，推出了第一個(gè)WWW網(wǎng)站。現(xiàn)場的青年提問：“高能物理和普通人有什么關(guān)系？”網(wǎng)頁的故事給出答案：每個(gè)會上網(wǎng)的人都與高能物理有關(guān)系！
節(jié)目現(xiàn)場，陳和生院士表示，高能物理作為一個(gè)基礎(chǔ)科學(xué)的前沿研究，大型的實(shí)驗(yàn)如果沒有國際合作，是不可能存在的。中國早就是這個(gè)高能物理領(lǐng)域的重要參與者！從1995年開始，陳院士就參加到阿爾法磁譜儀的國際合作當(dāng)中。這個(gè)項(xiàng)目是要把人類第一個(gè)大型的磁體送到宇宙空間去研究尋找反物質(zhì)，而其中極其關(guān)鍵的永磁體就是中國造！中國科學(xué)家用國內(nèi)特有的稀土材料，加上獨(dú)特“魔環(huán)”設(shè)計(jì)打造出完美符合各項(xiàng)嚴(yán)苛要求的永磁體。這個(gè)永磁體至今已經(jīng)在太空中運(yùn)行了十一年，還在繼續(xù)工作，獲得了大量的科學(xué)數(shù)據(jù)。
“超級顯微鏡”為國家重大需求提供重要支撐
中國散裂中子源被稱為“超級顯微鏡”，是我國首臺、世界第四臺脈沖型散裂中子源，填補(bǔ)了我國在脈沖中子源及其應(yīng)用領(lǐng)域的空白。
2018年，位于廣東省東莞市的中國散裂中子源通過了國家驗(yàn)收，正式投入運(yùn)行。投入使用4年多來，中國散裂中子源現(xiàn)已完成8輪用戶實(shí)驗(yàn)共800多項(xiàng)課題，通過聚焦“四個(gè)面向”，為航空航天、高鐵輪轂、深海潛水器等國家重大需求，以及量子材料、磁性材料、新能源材料、高分子材料及新型藥物等國際前沿領(lǐng)域和國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場提供了重要支撐。
在近十年的時(shí)間里，中國科學(xué)院院士、中國散裂中子源總指揮、粒子物理學(xué)家陳和生作為總指揮建成了中國散裂中子源。如今，75歲的他依然頻繁奔波在北京和東莞之間，奔忙在科研一線，為國家大科學(xué)裝置的發(fā)展、珠三角的發(fā)展，貢獻(xiàn)著自己的力量。
2022年10月7日，中國散裂中子源（CSNS）打靶束流功率達(dá)到了140kW，比設(shè)計(jì)指標(biāo)提升了40%。其中，關(guān)鍵設(shè)備高梯度磁合金加載腔突破了卡脖子關(guān)鍵技術(shù)，是中國散裂中子源完全自主研制。