高能物理研究
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开启核医疗“钥匙”,陈和生院士获广东科技奖突出贡献奖
21世纪经济报道· 2025-11-21 10:32
中国散裂中子源项目 - 中国散裂中子源是我国首台、世界第四台脉冲型散裂中子源,被誉为“超级显微镜” [1] - 项目于2006年落户广东,2018年建成并通过国家验收,实现了华南地区国家大科学工程零的突破 [1][2] - 装置每年运行超5000小时,服务8000余名注册用户,已完成2000多项实验 [2] BNCT技术突破与临床应用 - 硼中子俘获治疗(BNCT)项目完成首例复发鼻咽癌患者的全流程治疗,标志着首台国产BNCT设备在东莞成功完成首例临床应用 [1] - BNCT是一种放射性疗法,利用中子与肿瘤内硼元素发生核反应来摧毁癌细胞,是放射与药物结合的二元、靶向、细胞级治疗 [4] - 区别于常规放疗,BNCT治疗精度来自硼药的生物靶向性,对精准定位设备要求低,仅需一次40分钟治疗即可完成,而质子、重离子治疗需十几次到二三十次照射 [5][6] 技术优势与产业化 - 中国散裂中子源通过强流质子加速器技术,成功研制出高通量、小型化的中子源装置,解决了传统核反应堆中子源体积庞大、难以普及的难题 [5] - 基于自主知识产权的RFQ-BNCT系统集成了国产加速器、靶体与束流控制等关键技术,具备定位精准、剂量可控、操作可重复的优势 [6] - 形成了“政府引导、科研支撑、产业协同、临床落地”的创新模式,目标实现“普惠医疗”,让地市一级医院也能配备 [6] 广泛应用领域 - 散裂中子源在航空发动机叶片、锂电池、高铁车轮、半导体材料、生物医药等关键领域有广泛应用,是解决“卡脖子”技术问题的核心力量 [3] - 具体应用包括保障高铁安全的车轮服役性能研究、优化“奋斗者”号钛合金焊接工艺、通过中子探针原位研究汽车锂电池充放电过程以显著提高性能 [3] 未来发展计划 - 散裂中子源二期工程已于2023年1月动工,计划2029年秋季完工,届时中子谱仪数量将增加到20台,加速器打靶束流功率将从100千瓦提高到500千瓦 [7] - 二期建成后将有效缩短实验时间,使实验分辨率更高,能测量更小的样品、捕捉更快的运动过程 [7] - 计划推动在散裂中子源附近建设南方先进光源,形成粤港澳大湾区大科学装置集群 [7]
中国江门中微子实验取得重大成果:证实太阳中微子偏差的存在,为探索未知物理世界打开新窗口
格隆汇· 2025-11-19 03:29
科研成果核心发现 - 江门中微子实验证实太阳中微子偏差的存在 [1] - 科研人员通过分析59天的反应堆中微子数据测量了两个振荡参数 [1] - 该实验提高了对太阳中微子偏差的测量精度 [1] 实验主要科学目标 - 实验的主要科学目标是解决中微子质量顺序问题 [1] - 该实验为探索未知物理世界打开新窗口 [1] 实验状态 - 大科学装置江门中微子实验已正式运行 [1] - 此次公布的是该装置正式运行后的首个重大科研成果 [1]
交出全球首份“技术答卷”!中国下一代高能对撞机领跑世界
南方都市报· 2025-10-17 11:33
项目进展 - 环形正负电子对撞机(CEPC)项目正式发布《基准探测器技术设计报告》,标志着其加速器与探测器两大核心部分的技术设计已全部完成 [1] - 此次发布的报告是国际上首个针对环形正负电子对撞机希格斯工厂的探测器技术设计报告 [4] - 与2018年的概念设计相比,技术设计报告提出了多项创新性探测器方案,完成了核心部件和各项关键技术的验证 [5] 技术亮点 - 在国际上首次研制出兼具高密度和高光产额的闪烁玻璃 [5] - 成功自主研发了55纳米的读出芯片,达到了当前高能物理领域的最高水平 [5] - 引入了适用先进粒子流算法的电磁量能器和强子量能器,大幅提升了能量测量精度 [5] 项目背景与规划 - CEPC项目起源于2012年希格斯玻色子的发现,中国高能物理学家于同年9月正式提出建设设想 [5] - 项目被设计为多功能“粒子工厂”,不仅能作为高效“希格斯工厂”,其隧道还为未来升级为超级质子-质子对撞机预留了空间 [5] - 大型科学工程推进需经历概念设计、技术设计和工程设计三个阶段,CEPC团队于2018年完成《概念设计报告》,2023年发布《加速器技术设计报告》 [6] 行业竞争格局 - 目前全球共有四个主要的希格斯工厂方案,分别由中国、欧洲和日本提出 [6] - 欧洲和美国均已将参与或建设希格斯工厂列为最高优先级的物理目标 [6] - 在激烈的国际竞争中,高能所CEPC团队凭借国内外上千位科学家七年来的协力攻关,在核心领域率先交出完整技术方案 [6]
重子内观测到物质—反物质不对称现象
科技日报· 2025-07-17 01:25
核心观点 - 欧洲核子研究中心团队首次在重子类衰变复合亚原子粒子中观测到物质—反物质不对称现象,即电荷—宇称联合(CP)对称性破坏 [1] - 这一发现验证了理论预测,并为解释宇宙中物质主导地位提供了重要线索 [1][4] - 成果为探索标准模型之外的物理学奠定了基础 [3] 实验细节 - 实验由LHCb合作组完成,利用大型强子对撞机质子—质子碰撞数据 [2] - 研究对象为包含底夸克的重子(b强子),其由3个夸克组成(如中子、质子) [1] - LHCb是LHC上7个探测器之一,专门用于检测b强子中的CP破坏和新物理现象 [1] 科学意义 - CP不对称揭示了重子物质与反物质的行为差异,为解决大爆炸后物质—反物质不平衡问题提供关键线索 [2] - 实验技术展示了粒子对撞机的高度精确性,为后续研究指明方向 [4] - 成果将推动高能物理研究,可能触及超越现有理论框架的新物理规律 [4] 研究背景 - 宇宙学模型认为大爆炸时物质与反物质等量产生,但现有理论无法充分解释现今物质主导现象 [4] - CP对称性破坏此前仅在介子(两夸克粒子)中被观测到,重子中属首次发现 [1] - 重子构成可观测宇宙大部分物质,其CP破坏效应研究具有特殊重要性 [1]