
就在近日,俄罗斯卫星通讯社报道了一条消息。
咱们国家在广东惠州有个刚建成的大科学装置,叫“强流重离子加速器装置”,英文缩写HIAF。
7月21号才通过验收、投入试运行,满打满算还不到半个月就出成果了,成功产生并鉴别出了一种非常稀有的原子核,叫铪-153。

什么叫“开门红”?这就是。可能有人要问了,这铪-153是个啥玩意儿?跟我有什么关系?别着急,咱们慢慢捋。
原子核就是质子和中子搭积木搭出来的,不同的数量搭配,就形成不同的核素,铪-153位于“缺中子重核区域”,是研究原子核结构演化和稳定极限的重要对象,在本次实验前还从未见诸报道。
通俗点说,就是重元素里头中子比较少的那种,特别不稳定、特别难找。
这次咱们的科研团队在实验中一共就观测到了10个铪-153离子,这得是多小的概率?跟大海捞针没什么区别。
但就是这么难找的东西,HIAF刚开机就逮着了。
更提气的是啥?几乎在同一时间,日本理化学研究所也独立报道了铪-153的观测结果,两项研究相互印证,进一步体现了该核素的重要研究价值。
这事儿搁以前,那是欧美日本带着咱们玩,现在是咱们跟他们同步出成果,谁也不比谁差。

那这个HIAF到底有多厉害?我给你们说几个数字。
这装置从2009年提出构想,2018年底才在惠州正式动工,到今年7月建成试运行,前后折腾了16年。
整个装置束线总长两公里,包含大约6000台套大型设备、500万个零部件,工艺管线总长超过150万米,它是目前全球规模最大的全离子加速器,能提供国际上脉冲流强最高的重离子束流。
具体有多强?在束流工艺测试中,典型氧离子束与铋离子束流强均刷新了国际重离子脉冲流强新纪录,分别将原国际最高指标提高了3倍和7.5倍。
以氧离子为例,单次加速的离子数量可达数千亿个,速度可达光速的96.4%,这还不算完——它还能加速元素周期表中从氢到铀所有种类的离子,能量覆盖范围广,可灵活满足不同实验需求。

这还不是最关键的,最关键的是这是咱们自己从头到尾搞出来的。
中科院近代物理研究所的胡正国书记说过一段话特别扎心——十六年前,国外机构对核心技术那是严防死守,大尺寸高性能纳米晶软磁合金环只有日本能生产,且对我国实施技术与产品双重封锁。
你想学?门儿都没有,团队曾经尝试直接对接日方、委托德国合作研究所代购,全都失败了,最后怎么办?只能自己干,这一干就是十六年。
配资在线门户团队最终突破了米级超大磁环的制备工艺,自研磁环核心性能比日本同类产品高出60%,价格仅为日本原装磁环的一半。
在真空系统方面,团队研制出0.3毫米超薄壁骨架内衬极高真空室,厚度仅相当于三张A4纸叠在一起,这是目前全球同类加速器中厚度最薄的大尺寸弯弧真空室。
欧洲同行专程来参观测试,回国后发来一封邮件说:“你们做了一个非常好的工作,从头到尾都是你们中国自己实现的。”还建议这个技术应该命名为“中国龙”。
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这就是咱们的科研人员——你不卖给我,我就自己造,而且造得比你的更好。
在工程建设方面,团队还首创了大科学工程“数字孪生驱动建造”新模式,先在数字空间完成全装置模拟装配,实现“零误差”设计,再落地实体施工。
这一下子把加速器常规两到三年的安装周期压缩到了八个月,依托自主研发的大规模加速器集群控制系统,HIAF实现16小时两公里束线全线贯通,创造了国际同类装置束流调试速度新纪录。
从跟跑到并跑,再到如今的领跑。
胡正国说了一段话特别说明问题——装置建成前,国外机构对核心技术严防死守;现在呢?惠州这个装置一建成,国际同行的合作意愿“大幅提升”。

铪-153这个发现,是HIAF调试期间取得的首个物理成果,相关成果已经以短通讯形式发表于权威学术期刊《Science Bulletin》。
这项研究由中国科学院近代物理研究所重离子科学与技术全国重点实验室联合中国科学院大学、德国GSI亥姆霍兹重离子研究中心、德国科隆大学等中外机构合作完成。
发现并精确测量该核素,有助于检验核理论模型,深化对原子核结构规律的认识,团队估算其产生截面为皮巴量级——这个“皮巴”是极小的面积单位,意味着产生概率低到难以想象。
报道里还说,随着HIAF性能持续提升,未来实验的探测能力预计还将提高约两个数量级,什么意思?就是现在的探测能力再放大一百倍。
在基础研究方面,HIAF有望帮助我国科学家合成119号、120号新元素,开启元素周期表第八周期,在应用领域,它还能支撑航天器与核电材料的抗辐射性能测试、推动重离子精准放疗装置和医用同位素药物的研发。


从当年人家不卖技术给我们,到今天我们自己的装置刚试运行就拿出世界级的成果——这条路走了十六年,不容易但值得。
我经常说,大国博弈拼到底拼的是什么?拼的就是这种硬核科技。铪-153这个发现,表面上看就是个原子核,但背后折射出的是咱们国家在重离子加速器这个领域已经跻身世界最前列。
科学没有国界,但科学家有祖国,科研装置也有祖国,HIAF在惠州,它是中国的。
这次日本理化学研究所的独立观测结果与咱们的研究相互印证期货市场服务网,恰恰说明中国在这个领域的研究已经达到了世界一流水平,这事儿值得咱们每一位中国人骄傲。
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