近日，美国非营利研究机构RTIInternational受美国国家标准与技术研究院（NIST）资助研究中子科学对美国工业的经济价值，并发布《1960年至2030年美国中子研究源和设施投资的回顾和未来经济影响评估》报告。根据一项经济影响分析，使用中子束进行的研究提供的经济回报远远大于建造和运营中子设施的成本。该研究提出了四个案例研究，涉及中子研究对不同技术的影响，突显了中子科学对不同经济部门的价值。该研究还强调了国内中子科研能力的不足如何对美国的创新产生负面影响，并就如何加强美国在该领域的项目提出了建议。根据对中子科学经济影响的分析，为美国工业提供中子束的联邦设施在更快、更经济地将新产品推向市场方面发挥着巨大的作用。这项由非营利研究机构RTIInternational进行的研究，专注于量化美国政府运营的三个中子散射设施投资所带来的国家经济利益：美国国家标准与技术研究院（NIST）中子研究中心（NCNR）、橡树岭国家实验室（ORNL）高通量同位素反应堆，以及ORNL脉冲中子源。这项由NIST通过合作协议资助的研究，还提供了如何保持美国在涉及中子研究的领域中（包括基础设施需求方面）保持竞争力的见解。中子是亚原子粒子，它们能够比X射线和其他物质探针更深入地穿透材料。研究人员可以利用中子束来发现有关材料特性的新信息，这使得中子在从材料科学到物理和生命科学的科学研究领域中都很重要。中子常常能够揭示X射线无法显示的信息；例如，它们可以更轻松地对氢等轻质量原子进行成像和研究。氢在生命体和有机物中很常见，这使得中子在药物开发相关的科学研究中具有不可估量的价值。然而，自1990年代以来，美国的中子散射能力一直在下降。1985年，美国有5个具有中子散射能力的联邦实验室。而现在，能提供大规模的“开放用户”计划，并允许其他机构的有关方面使用中子散射仪器进行研究的，只剩下NIST和ORNL。RTI报告了从1998年到2020年在三个中子设施进行的研究中，产生影响的四种不同技术案例研究。除了案例研究外，RTI还调查和采访了247名设施用户，了解他们的研究成果，并分析了在这些设施的帮助下形成的出版物、专利以及合作研究网络。即使只有6%-11%的好处归因于中子散射研究，这些设施也是物超所值的，四个案例研究中描述的科学研究的综合效益足以完全覆盖NCNR和橡树岭两个设施的建设和运营成本。对案例研究的成本效益分析也表明了可观的经济回报：假设中子散射仅仅将所选案例研究技术的发展加速了两年——根据RTI获得的专家证词，这是一个保守的估计——回报率估计为2.67。换句话说，每投资一美元到这些设施上，就会为美国经济带来了2.67美元的回报。而这仅仅是中子研究影响的数十种技术和产品中的四种。该报告表明，这些发现只占受中子散射基础设施影响的创新总量中的一小部分。RTI已经确定了22,000多篇科学出版物和1,565项专利，这些出版物和1965项专利都来自1960年至2020年间在联邦中子设施进行的研究。RTI进一步确认了至少有372家总部位于美国的公司已知使用了至少一个美国联邦中子源。这些公司包括从大型到小型的各类企业，几乎涵盖了美国的所有行业。尽管有这些好处，RTI调查的大多数设施用户表示，由于国内中子测量科学的能力不足，他们在进行研究时遇到了困难。对247名设施用户的调查发现，77%的受访者在2020年设施关闭前的五年内由于科研设施不足而遇到了问题。在调查样本中，有19%的用户将他们在美国无法完成的研究带到了国际设施。RTI提出了加强美国中子散射系统的建议，包括组建一个联邦领导特别工作组，为美国的中子散射设施制定长达十年的发展计划，为现有的三个设施提供充足的资金，并建造新设施以增强国内中子测量科学的总体能力。
