Китай создал один из самых мощных ускорителей тяжелых ионов в мире — без иностранных технологий

Установку строили 16 лет

Китай официально запустил в режим опытной эксплуатации национальную научную установку HIAF (High Intensity Heavy Ion Accelerator Facility) — ускоритель тяжелых ионов нового поколения. После успешного прохождения технологической приемки комплекс стал первым в мире полностью завершенным исследовательским центром, объединяющим сверхпроводящий линейный ускоритель, синхротрон и накопительное кольцо в единую систему.

HIAF расположен в городе Хуэйчжоу (провинция Гуандун) и считается одним из крупнейших научных проектов Китая. От появления идеи до ввода комплекса в эксплуатацию прошло 16 лет.

Разработкой установки занимался Институт современной физики Академии наук Китая. Общая длина ускорительного комплекса достигает двух километров. В его состав входят ускоритель, экспериментальные станции и вспомогательная инфраструктура, а также около 6000 единиц оборудования, пять миллионов компонентов и примерно 1,5 млн метров инженерных коммуникаций.

По словам разработчиков, HIAF способен формировать самые интенсивные в мире импульсные пучки тяжелых ионов, что делает его одним из наиболее мощных ускорителей своего класса.

Особенностью проекта стало практически полное импортозамещение. На раннем этапе строительства китайские ученые столкнулись с тем, что критически важные технологии — в частности, высокочастотные резонаторы на магнитных сплавах — контролировались зарубежными производителями, которые не раскрывали необходимые технические параметры.

В итоге инженеры решили создать собственные решения. В результате ключевое оборудование и программное обеспечение были полностью разработаны в Китае, зависимость от иностранных компонентов удалось практически устранить.

За время работы над проектом ученые создали сразу несколько уникальных технологий. Например, сверхтонкую вакуумную камеру и высокочастотную систему на магнитных сплавах с рекордным для низкочастотного диапазона градиентом напряжения.

Кроме того, HIAF установил мировой рекорд по скорости настройки ускорительного комплекса: двухкилометровую систему транспортировки пучка удалось полностью подготовить к работе за рекордно короткое время (сколько именно — не сообщается).

Новая установка предназначена не только для фундаментальной науки. С ее помощью исследователи будут изучать структуру атомных ядер, происхождение химических элементов и процессы, происходящие во Вселенной, а также попытаются получить новые данные о поведении материи в экстремальных условиях.

Ожидается и практический эффект. В ближайшие два года Китай планирует наладить выпуск нового поколения установок для тяжелоионной терапии онкологических заболеваний, оборудования для производства ядерных мембран и линий по изготовлению медицинских радиоизотопов.

В Академии наук Китая считают, что запуск HIAF позволит стране стать одним из мировых лидеров в области исследований тяжелых ионов, а также ускорит развитие как фундаментальной науки, так и прикладных ядерных технологий.