概述

放射性核束物理是国际核物理研究的前沿。滴线区新物理、铁以上重元素的天体合成过程、超重稳定岛核素合成等关键科学问题的突破将对整个自然科学产生重大影响。这些研究都需要高强度的极端丰中子核束,而目前国际上已建成和计划建造的大型核科学装置都无法产生这样的束流。该装置建成后,将使我国具有世界最先进水平的核物理基础研究国际研究中心,使中国科学家为扩展原子核存在版图做出贡献。

得益于反应堆驱动的独特思路,北京ISOL在若干关键质量区可产生比国内外现有装置强度高2个量级的极端丰中子核束流,从而将核科学研究推进到迄今尚未达到的原子核区域,将我国核基础科学研究提高到国际领先水平。北京ISOL装置的强流氘离子加速器既能作为互补的裂变驱动源产生丰中子核束,亦能独立运行产生强快中子束,用于开展亟需的核能材料快中子辐照测评。到目前为止,国际上还没有足够强的快中子辐照装置,北京ISOL建成后将使我国在该领域步入国际前列,满足先进核能装置需求。本装置产生的质子、氘离子、重离子、中子等多种束流可以在核科学研究和应用的诸多领域开展具有重要意义的研究工作。

北京ISOL的建设内容包括强流氘离子加速器、高功率靶站与核能材料辐照测评装置、放射性核束堆内外离子源与低能输运系统、放射性核束后加速器、放射性核束与束流应用实验站。其关键技术在我国已具有相当的技术积累,中国原子能科学研究院和北京大学在核物理、加速器物理与技术、核技术应用以及相应的科学装置建设方面拥有高水平的人才队伍,有能力完成工程建设。所需的核反应堆已建成运行,北京 ISOL 的建设场地也已预留。预计开工后的工程建设周期为8年,总投资约35亿元。北京ISOL建成后,将形成向国内外全面开放的世界级大型核科学平台,吸引国内外最优秀的团队前来开展基础前沿和重大应用研究,形成强大的用户群体,有效提升我国的科技实力和国际竞争力,并为保障国家的能源安全做出贡献。