央视网消息:7月21日上午,广东惠州的国家重大科技基础设施——强流重离子加速器装置,经过工艺验收顺利通过,正式转入试运行阶段,面向全球科研用户开放共享。这台历经16年集体攻关、拿下多项全球首创技术的大国重器终于建成,也是我国规模最大的重离子加速器。

先拆开名字来理解:“重离子”是指碳、铀这类重原子剥离电子后形成的带电粒子,“强流”则意味着一次能打出千亿级粒子,束流密度拉到最高。简单说,这就是一台能发射千亿级微观炮弹的大科学装置,能把各类离子加速到接近光速,在实验室里复刻恒星爆发、宇宙初期的极端环境。它不仅能揭示物质底层奥秘,还能用于医疗、航天、核能、农业等多个领域。

它最突出的核心优势,在于拥有全球最高的脉冲重离子束流强度。实测数据显示,氧离子和铋离子的束流强度双双刷新国际纪录,比此前全球最高水平分别提升了3倍和7.5倍。过去要花几年才能收齐的实验数据,现在短短几小时就能完成,科研效率有了颠覆性的提升。

这份全球领先的底气,来源于16年全链条国产化突围,6项世界级核心技术全部自主可控。世界首创的超薄壁极高真空室,真空环境比月球表面还要好;自研的第四代超导离子源,成了千亿级微观炮弹的“加工中心”;国内首台全超导重离子直线加速器,在零下271℃极低温下近乎零损耗地加速离子;原创的快循环全储能脉冲电源,把加速时间从秒级压缩到毫秒级;突破海外封锁的高梯度油冷磁合金高频系统,提供了加速核心动力;自研的智能集群控制系统,仅用16小时就贯通2公里超长束线,创下了同类装置束流调试的全球最快纪录。

整套装置束线总长2公里,配备了6000台套大型设备、超过500万个零部件,能加速从氢到铀的全种类离子,能量覆盖范围极广。HIAF不仅服务于前沿基础研究,还藏着贴近民生的实用价值。比如能助力寻找超重新元素,解开宇宙中金银等重元素起源的谜题;能模拟深空辐射环境,为航天器、核电材料做抗辐照性能测试;还能支撑重离子治癌、医用同位素新药研发;此外,离子辐照可用来培育高产农作物、延长食品保鲜期,以及为可控核聚变新型能源探索提供关键支撑。

验收专家组一致认定,装置全部建设指标圆满达成,多项核心性能参数优于设计标准,综合性能达到国际顶尖水平。

过去,高端重离子科学装置长期被少数西方国家垄断。16年间,我国科学家啃下了无数“硬骨头”,彻底打破了海外技术封锁,让中国稳稳跻身全球重离子科研第一梯队。这台扎根粤港澳大湾区的国之重器,不仅是探索宇宙物质本源的前沿平台,更是我国掌握核科学领域自主话语权的硬核底气。

来源:央视网