核能是20世纪人类最伟大的成就之一。中子被称为核能系统的“灵魂”，是反应堆中核反应的触发粒子和能量载体，也是产生核热能和引发放射性的源头。中子源是产生、研究、利用中子的必备科学装置，也是开展中子物理与辐射安全、先进核能系统关键技术及核技术交叉应用等研究的重要实验平台。

日前，中科院核能安全技术研究所FDS凤麟核能团队的科研人员，在中子输运物理与技术方面取得突破性创新研究成果。该团队研发出强流氘氚中子源实验装置HINEG，其中子源强度创现行同类装置中的世界第一。那么，这个“世界最强氘氚中子源”究竟强在哪呢?

超强中子靶，承受的热流密度是太阳表面的3倍

“中子靶是HINEG的核心系统之一，强流离子加速器产生的高功率氘离子束轰击含有氚的中子靶，在靶上发生氘氚聚变反应产生中子。”中科院核能安全技术研究所所长、FDS凤麟核能团队创建人吴宜灿研究员告诉科技日报记者。为了产生强流的中子束，靶需要承受高功率离子束的轰击，从而带来靶上高强热流散出的难题。

“HINEG中子靶承受的热流密度是太阳表面热流密度的3倍。如果散热问题解决不好，靶温度迅速升高，其内含有的氚会快速释放，就无法实现中子的持续稳定产生。靶温升高过快时，甚至会出现瞬间被熔穿烧毁的情形。”吴宜灿说。