【瞧！我们的前沿科技】强流重离子加速器装置建成

为核科学前沿和重离子应用提供国际一流研究平台

　　光明日报惠州7月21日电（记者秦伟利、崔兴毅）重离子加速器是探索基本相互作用、物质结构和宇宙演化的重要工具，研究中产生的新知识、技术和方法被广泛应用于航天、医疗、农业等多个领域。21日，位于广东省惠州市的国家重大科技基础设施建设项目——强流重离子加速器装置（HIAF）通过由中国科学院组织的工艺验收。该装置达到所有工程建设目标，进入试运行阶段，为核科学前沿和重离子应用提供国际一流研究平台。

强流重离子加速器装置增强器 光明日报记者 秦伟利摄/光明图片

　　原子由原子核和核外电子构成，如果原子失去一个或多个核外电子，中性原子就会变成带正电离子，而重离子通常是指质量数大于4的带正电离子，如碳-12离子、铁-56离子。将这些重离子注入加速器，利用电场对其持续加速，并以磁场控制其运动轨迹，便可获得高速的离子束流，这就是重离子加速器的原理。当这些高速重离子被引导进入实验靶区，轰击目标原子核或彼此对撞，将产生极端高温、高压与高能量的实验条件或各种次级粒子和新现象，助力科学家探索物质深层次结构。因此，重离子加速器又被形象地称为“超级离子炮”“离子束探针”。

　　与国内外现有的重离子加速器相比，HIAF有什么突出优势？中国科学院近代物理研究所副所长、HIAF总工程师杨建成介绍，高流强是新一代离子加速器最核心的性能指标，流强越高，意味着单位时间内加速的离子数量越多，而HIAF能提供国际上脉冲流强最高的重离子束流。其中，HIAF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，将原国际最高指标分别提高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%。

　　同时，HIAF能够加速元素周期表中从氢到铀所有种类离子，且能量覆盖范围广，可灵活满足不同实验需求。此外，HIAF还拥有世界上精度最高的核质量环形谱仪，在高精度环形谱仪测试实验中，多个原子核质量精度显著提高，其中对短寿命原子核金-202的质量测量精度较此前国际最高精度提高了1倍。

　　作为实力如此强劲的“国之重器”，HIAF应用场景非常广阔。杨建成介绍，在基础研究方面，HIAF有望帮助我国科学家合成119、120号新元素；在航空航天领域，HIAF可用于航天器与核电材料的抗辐射性能测试与改良，支撑材料科学、空天探测及先进核能等领域研究，并助力商业航天发展；在医学领域，HIAF将推动重离子精准放疗装置的研发和新型医用同位素药物的研发；在农业领域，通过重离子辐照诱变，可以培育品质更优、产量更高的农作物。

　　据了解，中国科学院近代物理研究所2009年提出建设HIAF的构想，2018年12月在广东惠州正式启动建设，2025年10月HIAF首次成功出束。

　　《光明日报》（2026年07月22日 08版）