国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)
"十二五"时期,在我国科技发展急需、具有相对优势和科技突破先兆显现的领域中,综合考虑科学目标、技术基储科研需求和人才队伍等因素,优先安排16项重大科技基础设施建设。
(一)海底科学观测网。
海洋科学研究正经历着由海面短暂考察到内部长期观测的革命性变化,这将从根本上改变人类对海洋的认识。围绕实现全天候、综合性、长期连续实时观测海洋内部过程及其相互关系的科学目标,建设海底长期科学观测网,主要包括:基于光电缆的陆架和深海观测系统,基于无线传输的海底观测网拓展系统,基于固定平台的海底观测网综合节点系统,岸基站、支撑系统和管理中心等。该设施建成后,将为国家海洋安全、深海能源与资源开发、环境监测、海洋灾害预警预报等研究提供支撑。
(二)高能同步辐射光源验证装置。
高能同步辐射光源是前沿基础科学、工程物理和工程材料等研究不可或缺的手段,是世界同步辐射光源领域竞争的制高点。以具备建设全球最高亮度高能同步辐射光源的能力为目标,建设相关验证装置,主要包括:高能量加速器、光束线、实验站等方面的工程性预研和关键部件的工程样机试制,高精度特种磁铁系统、高精度束流位置测控系统、高性能插入件、纳米级硬X射线聚焦系统、超高分辨X射线单色器、纳米定位与扫描装置的试制。该设施建成后,将为我国建设高能同步辐射光源奠定坚实的基础。
(三)加速器驱动嬗变研究装置。
长寿命核废料的安全处理处置是影响核电持续发展的瓶颈。加速器驱动次临界反应系统利用散裂中子嬗变核废料,大幅降低核废料放射性寿命,具有安全性高和嬗变能力强等特点,是安全处理核废料的最佳手段之一。为深入研究核废料嬗变过程中的科学问题,突破系列核心关键技术,建设核废料嬗变原理实验研究装置,主要包括:强流质子直线加速器、高功率中子散裂靶、液态金属冷却次临界反应堆三大子系统。该设施建成后,将满足我国长寿命高放核反应堆废料安全、妥善处理处置的研究需求,为我国核能可持续发展提供技术支撑。
(四)综合极端条件实验装置。
极端物理条件是拓展物质科学研究空间,发现和研究新物态、新现象、新规律必不可少的手段。针对当前凝聚态物理、化学、材料前沿研究所需的极端条件向综合化、集成化和规模化发展的趋势,围绕为量子物质、功能材料和物态变化动力学过程等研究提供科学手段的目标,建设综合性的物质科学研究极端条件用户装置,主要包括:达到亚毫开温度的极低温系统,高于300吉帕的超高压系统,亚飞秒时间分辨的超快激光系统,以及极低温、超高压、强磁场和超快光场互相结合的集成系统。该设施建成后,将为物质科学研究提供有力支撑。
(五)强流重离子加速器。
高流强放射性核束、高功率重离子束团和宽能区重离子束流是探索原子核存在极限和研究原子奇特性质必不可少的手段。围绕短寿命核质量精确测量、放射性束物理、高能量密度物理以及重离子束应用等研究需要,建设强流重离子加速器装置,主要包括:强流离子源、超导直线加速器、大接受度放射性束流线、冷却储存环同步加速器和物理实验终端等。该设施建成后,将为研究原子核存在极限、核结构新现象和新规律、宇宙中重元素起源等重大科学问题提供重要支撑。
(六)高效低碳燃气轮机试验装置。
围绕化石燃料高效转化和洁净利用中的气体动力学、燃烧科学和传热传质问题,为实现高压比、高透平温度、高效和近零排放等目标,建设高效低碳燃气轮机试验装置,主要包括:压气机、燃烧室和高温透平的全温、全压、全流量、全尺寸的大型试验装置研究系统,以及精细和高精度测试系统。该设施建成后,将为我国燃气轮机部件和系统特性研究提供研发手段,为化石能源持续和低碳发展提供基础支撑。
(七)高海拔宇宙线观测站。
宇宙线起源一直是物理学最大的谜团之一。我国在高海拔宇宙线观测研究方面具有长期积累和深厚基础,台址条件具有特殊地理优势,适合建设由多个性能先进的探测系统组成的多参数宇宙线复合观测站。围绕推动国际甚高能伽马天文研究迈入大统计量新时代的科学目标,建设大型高海拔空气簇射宇宙线观测站,主要包括:100万平方米探测阵列,9万平方米伽马射线巡天望远镜,24台广角契伦科夫望远镜,0.5万平方米芯探测器阵列。该设施建成后,将集高灵敏度、大视场、全时段扫描搜索伽马射线源、伽马射线强度空间分布和精确能谱测量等多功能为一体,成为具有国际竞争力的宇宙线研究中心。
(八)未来网络试验设施。
三网融合、云计算和物联网发展对现有互联网的可扩展性、安全性、移动性、能耗和服务质量都提出了巨大挑战,