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專家談加速器技術發展:中國核科技研究已進入新時代
文章來源:中國核工業報 日期:2018年10月31日

  ——訪加拿大TRIUMF回旋加速器系統主任Yuri Bylinski、瑞士PSI加速器運行與發展部主任Daniela Kiselev、日本加速器專家 Mamoru Baba

  8月底,“一堆一器”建成60周年國際科技合作論壇在中國原子能科學研究院舉辦。會上,記者就加速器技術發展相關問題采訪了加拿大粒子與核物理國家實驗室(TRIUMF)回旋加速器系統主任Yuri Bylinski、瑞士國家實驗室(PSI)加速器運行與發展部主任Daniela Kiselev以及日本加速器專家 Mamoru Baba。

  大科學時代,需要大型設施支撐科學研究

  記者:談及核科技發展繞不過加速器、反應堆等大科學裝置,它們為核科技進步起到了重大支撐作用。作為核研究領域專家,可否介紹一下加拿大、瑞士、日本在加速器等大科學裝置方面發展的情況?

  Yuri Bylinski:在加拿大,研制加速器主攻兩個方向,一個是光源加速器,另外一個是帶電粒子加速器。其中,帶電粒子加速器在加拿大已經發展了很多年,其產生的放射性核素不僅用來做核基礎研究,包括核天體物理研究,也用來做應用基礎研究,如放射性的醫藥研發等。

  Daniela Kiselev:在瑞士,PSI是最大的研究機構,也是唯一有大型加速器的國家研究機構。機構內有4座加速器,分別是光源加速器SLS、自由電子激光加速器SwissFEL、專門用于癌癥治療的設備PROSCAN以及強流質子設備HIPA。其中, SwissFEL今年底將向用戶交付一條束速流線; HIPA由兩個加速器來驅動主加速器,其束流在同類連續質子束加速器中始終保持世界領先的紀錄。

  Mamoru Baba:目前日本有8~10座加速器可以用來生產重離子,雖然造價十分昂貴,但已經取得良好的應用效果。

  記者:聚焦這些大科學裝置,它們做得越來越大,性能也越來越高。那么,在您看來,研制這些大科學裝置具體都有哪些用途?其意義何在?

  Daniela Kiselev:加速器已經發展了將近一百年了,在全世界也有幾百臺加速器。它們的應用和種類都是多樣的,有光源加速器、自由電子加速器、質子加速器、中子源加速器等,可以用來從不同的角度揭示物質內部結構,從而推動產業發展和創新。

  具體到應用方面,可以以我們使用的智能手機為例加以說明。盡管不能直接用于研制手機,但是通過在大型裝置上獲取的材料科學知識,手機變得越來越小而功能越來越強。在醫學、生命科學領域更是如此,如可以用加速器來生產同位素,醫用同位素可以為人體做診斷治療,有的加速器可以直接用于癌癥治療。

  所以說,在現在這種大科學時代,需要大型設施支撐研究新的藥物、新的材料,造福人類。

  Yuri Bylinski:其實,加速器的應用面非常廣,現在人類去了解宇宙,了解宇宙演變的過程,了解生命等都離不開加速器。比如,宇宙大爆炸前發生了什么事,到底是什么情況,目前正在用加速器來進行反演。

  可以說,全世界的基礎研究中,加速器都起到非常重要的作用。它為基礎研究、應用基礎研究等提供了一種必要的手段。應用研究有一定的基礎性,同時又有應用的前景,這樣的研究顯得更有意義。

  中國的核科技機構應擰成一股繩

  記者:今年是我國“一堆一器”建成60周年。60年來,中國實現了從“一堆一器”到“多堆多器”的跨越發展,您們對中國的核科技研究有著怎樣的印象,又如何評價?

  Yuri Bylinski:中國在一個時期里吸收了國外的一些先進技術,經過不斷的發展、進步,如今,在核基礎研究方面有了長足的發展,已經達到國際水平,中國的核科技研究已經進入了一個新時代。

  Daniela Kiselev:中國核工業在國際核領域的位置不斷上升,這源于近些年中國在核領域巨大的投入,不僅不斷提升硬件水平,更培養了很多青年人,儲備了大量人才。可以預測,在今后的幾年中,中國的核行業水平還會穩步提高。

  Mamoru Baba:中國在加速器領域的成就尤其巨大。20年前的中國,在核技術領域是落后于國際水平的,但是目前中國已經有了完整的加速器體系,這其中飽含著中國人非凡的努力。

  記者:就中國的核科技研發現狀而言,您有什么看法或者好的建議?

  Yuri Bylinski:在中國,很多研究機構屬于不同的集團、不同的分支,如果這些機構能夠增進合作,擰成一股繩,對中國的核發展可能會更加有利。(胡春玫)

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