广东惠州稔平半岛地下13米,一条约2公里长的加速器束线已经进入试运行。7月21日,国家重大科技基础设施强流重离子加速器装置HIAF通过工艺验收。专家组给出的评价很明确:建设指标全部达到并优于设计要求,综合性能达到国际同类装置领先水平。

HIAF最特别的地方,不只是规模大。它是世界首台把超导直线加速器、同步加速器和储存环组合起来的先进重离子研究装置,可以加速从氢到铀的各种离子。以氧离子为例,单次加速数量可达数千亿个,最高速度约为光速的96.4%。
真正拉开差距的是流强。
工艺测试中,HIAF的氧离子束和铋离子束双双刷新国际重离子脉冲流强纪录,分别把此前国际最高指标提高到原来的约3倍和7.5倍。需要特别纠正,原稿写成了硼离子,准确说法应当是铋离子。

这套设备并不是买回来拼装的。项目建设过程中,大尺寸高性能磁合金环曾受到国外禁售和技术封锁。科研团队从材料、制造工艺一路攻关,最终实现国产化量产。最新公开资料显示,国产磁合金环核心性能参数已超过国际同类产品60%以上。HIAF关键设备和核心软件也实现国产化自主可控。
调试速度同样惊人。HIAF曾用16小时实现约2公里束线全线贯通,创造国际同类装置束流调试速度新纪录。真正值得关注的不是纪录本身,而是如此复杂的大科学装置已经具备快速调束和开展实验的能力。

更有意思的成果已经出现。科研团队依托HIAF成功产生并鉴别铪-153,累计只捕捉到10个离子。这是HIAF调试阶段取得的首个物理实验结果,日本理化学研究所同期也独立观测到铪-153,两项结果相互印证。相关论文发表在《科学通报》Science Bulletin。
这里还要分清一个概念:铪-153是此前未见报道的新核素,不是新元素。HIAF更长远的目标之一,才是向119号、120号等未知超重元素发起冲击。我国科学家未来能否依靠这套装置合成属于自己的新元素,现在还没有答案,但至少,过去缺少的实验条件正在补齐。

这也是HIAF真正重要的地方。它不仅是一台追求世界纪录的机器,更是一把伸向原子核内部的尺子。航天器帮助我们走得更远,而重离子加速器让我们看得更深。一个向宇宙深处寻找答案,一个从物质最微小的尺度追问宇宙为何成为今天的样子。