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中子是由英國物理學家詹姆斯．查兌克 （James Chadwick, 1891~1974）於1932 年發現，查兌克並因此於 1935 年獲得諾貝爾物理獎。在 1994 年，諾貝爾委員會將該年諾貝爾物理獎頒給蕭爾（Clifford G. Shull, 1915~2001）和布羅克豪澤（Bertram N. Brockhouse, 1918~2003），以表彰他們兩位在中子散射應用的開創性研究工作，由此可見中子散射對科學研究的重要，也因此世界各主要國家都積極建造中子源設施及各式中子散射儀，以利用中子散射進行尖端物質的研究。

中子散射發展現況

高強度中子的來源包括從研究用原子爐產生，以及利用加速器加速質子以撞擊靶材產生中子。在亞洲及大洋洲，作為中子射束用的主要原子爐包括日本的JRR3、韓國近 年建造的HANARO原子爐，以及澳洲近年剛建好的 OPAL 原子爐。大陸目前剛建好一座多用途的大型研究用原子爐，同時也正擬興建100千瓦級加速器型的碎裂中子源。日本近年亦建好一座百萬瓦之世界級高強度加速器型的碎裂中子源J-PARC（JSNS）及各式先進之中子散射儀。相較於歐美，以往亞洲地區的中子散射應用較不普及，在未來這些亞太地區的新中子源設施建造完成後將可促進本區域之中子散射應用發展，形成 歐、美、亞三大區塊，因此區域內的合作就更形重要。

在美國地區的大型中子源設施包括在 NIST 的研究用原子爐、在 ORNL 的高功率原子爐 HFIR 、加速器型的碎裂中子源的 LANSCE ，以及在 ORNL 的百萬瓦世界級 高強度加速器型的碎裂中子源 SNS 。歐洲擁有最多的中子源設施，包括有世界最好的原子爐中子源設施ILL，及英國100千瓦級加速器型的碎裂中子源 ISIS ，其他尚有 LLB、HMI、FRM-II、GKSS等大型原子爐中子源，及瑞士 PSI 的 SINQ 碎裂中子源。為了保持歐洲在中子散射應用的領先地位及因應未來的研究需求，歐洲也正積極規畫超越美國SNS及日本J-PARC的加速器型碎裂中子源 ESS 。

近年來因高電流低能量小型質子加速器的進步，且其建造經費相對低很多並易於建造，國外許多大學都積極發展以此類加速器，利用質子與鈹或鋰反應產生中子的方法作為中子源，供中子散射應用，同時並在大學培養更多的中子散射人才及發展新技術。目前許多國家都同時擁有同步輻射光源及中子源，因為許多物質的研究都需使用中子射束，無法全部只用同步輻射光源進行研究。人口數與台灣相近的瑞士、澳洲、加拿大及韓國亦都同時擁有同步輻射光源及中子源， 以協助國家在尖端科技的研究，增進國家的競爭力。

國內的應用發展

國內自從多年前第二代台灣研究用原子爐建造計畫（台灣研究用核反應器 TRR-II 改建計畫）被取消後，中子散射應用研究只能依賴國外的研究設施，經由國際合作方式獲得國外中子射束之使用，使用上較受限制。雖然國內清華大學亦擁有一座較低功率的水池式原子爐，但因功率較低，及不易加裝冷中子源裝置以產生長波長中子供中子散射使用，無法有效發展中子散射應用。雖然此水池式原子爐目前主要不是用於中子散射使用，但在核子醫學上則發揮很大功效，目前很成功的用於硼中子捕獲癌症治療，有極佳的治療效果。……【更多內容請閱讀科學月刊第515期】