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专家谈加速器技术发展:中国核科技研究已进入新时代
文章来源:中国核工业报 日期:2018年10月31日

  ——访加拿大TRIUMF回旋加速器系统主任Yuri Bylinski、瑞士PSI加速器运行与发展部主任Daniela Kiselev、日本加速器专家 Mamoru Baba

  8月底,“一堆一器”建成60周年国际科技合作论坛在中国原子能科学研究院举办。会上,记者就加速器技术发展相关问题采访了加拿大粒子与核物理国家实验室(TRIUMF)回旋加速器系统主任Yuri Bylinski、瑞士国家实验室(PSI)加速器运行与发展部主任Daniela Kiselev以及日本加速器专家 Mamoru Baba。

  大科学时代,需要大型设施支撑科学研究

  记者:谈及核科技发展绕不过加速器、反应堆等大科学装置,它们为核科技进步起到了重大支撑作用。作为核研究领域专家,可否先容一下加拿大、瑞士、日本在加速器等大科学装置方面发展的情况?

  Yuri Bylinski:在加拿大,研制加速器主攻两个方向,一个是光源加速器,另外一个是带电粒子加速器。其中,带电粒子加速器在加拿大已经发展了很多年,其产生的放射性核素不仅用来做核基础研究,包括核天体物理研究,也用来做应用基础研究,如放射性的医药研发等。

  Daniela Kiselev:在瑞士,PSI是最大的研究机构,也是唯一有大型加速器的国家研究机构。机构内有4座加速器,分别是光源加速器SLS、自由电子激光加速器SwissFEL、专门用于癌症治疗的设备PROSCAN以及强流质子设备HIPA。其中, SwissFEL今年底将向用户交付一条束速流线; HIPA由两个加速器来驱动主加速器,其束流在同类连续质子束加速器中始终保持世界领先的纪录。

  Mamoru Baba:目前日本有8~10座加速器可以用来生产重离子,虽然造价十分昂贵,但已经取得良好的应用效果。

  记者:聚焦这些大科学装置,它们做得越来越大,性能也越来越高。那么,在您看来,研制这些大科学装置具体都有哪些用途?其意义何在?

  Daniela Kiselev:加速器已经发展了将近一百年了,在全世界也有几百台加速器。它们的应用和种类都是多样的,有光源加速器、自由电子加速器、质子加速器、中子源加速器等,可以用来从不同的角度揭示物质内部结构,从而推动产业发展和创新。

  具体到应用方面,可以以大家使用的智能手机为例加以说明。尽管不能直接用于研制手机,但是通过在大型装置上获取的材料科学常识,手机变得越来越小而功能越来越强。在医学、生命科学领域更是如此,如可以用加速器来生产同位素,医用同位素可以为人体做诊断治疗,有的加速器可以直接用于癌症治疗。

  所以说,在现在这种大科学时代,需要大型设施支撑研究新的药物、新的材料,造福人类。

  Yuri Bylinski:其实,加速器的应用面非常广,现在人类去了解宇宙,了解宇宙演变的过程,了解生命等都离不开加速器。比如,宇宙大爆炸前发生了什么事,到底是什么情况,目前正在用加速器来进行反演。

  可以说,全世界的基础研究中,加速器都起到非常重要的作用。它为基础研究、应用基础研究等提供了一种必要的手段。应用研究有一定的基础性,同时又有应用的前景,这样的研究显得更有意义。

  中国的核科技机构应拧成一股绳

  记者:今年是我国“一堆一器”建成60周年。60年来,中国实现了从“一堆一器”到“多堆多器”的跨越发展,您们对中国的核科技研究有着怎样的印象,又如何评价?

  Yuri Bylinski:中国在一个时期里吸取了国外的一些先进技术,经过不断的发展、进步,如今,在核基础研究方面有了长足的发展,已经达到国际水平,中国的核科技研究已经进入了一个新时代。

  Daniela Kiselev:中国核工业在国际核领域的位置不断上升,这源于近些年中国在核领域巨大的投入,不仅不断提升硬件水平,更培养了很多青年人,储备了大量人才。可以预测,在今后的几年中,中国的核行业水平还会稳步提高。

  Mamoru Baba:中国在加速器领域的成就尤其巨大。20年前的中国,在核技术领域是落后于国际水平的,但是目前中国已经有了完整的加速器体系,这其中饱含着中国人非凡的努力。

  记者:就中国的核科技研发现状而言,您有什么看法或者好的建议?

  Yuri Bylinski:在中国,很多研究机构属于不同的集团、不同的分支,如果这些机构能够增进合作,拧成一股绳,对中国的核发展可能会更加有利。(胡春玫)

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