原標(biāo)題：

中國(guó)科學(xué)院“兩大科學(xué)裝置”建設(shè)取得突破性進(jìn)展

預(yù)計(jì)HIAF今年建成，CiADS2027年建成

　　●惠州日?qǐng)?bào)記者謝寶樹(shù)

　　歷經(jīng)6年多的建設(shè)，中國(guó)科學(xué)院“兩大科學(xué)裝置”在惠州迎來(lái)突破性進(jìn)展：強(qiáng)流重離子加速器（HIAF）各單體建筑土建施工完成，核心關(guān)鍵設(shè)備研制成功并在緊鑼密鼓地安裝調(diào)試，預(yù)計(jì)今年建成；加速器驅(qū)動(dòng)嬗變研究裝置（CiADS）目前已經(jīng)完成加速器的土建工程，正在進(jìn)行設(shè)備安裝，預(yù)計(jì)2027年建成后將是國(guó)際上第一臺(tái)加速器驅(qū)動(dòng)嬗變研究裝置。

　　HIAF今年將工程驗(yàn)收并開(kāi)展首批實(shí)驗(yàn)研究

　　大海之畔，群山之巔，在無(wú)人機(jī)視角下，一片紅色外墻基調(diào)的建筑群映入眼簾。墻上的中國(guó)科學(xué)院院徽在陽(yáng)光的照耀下，顯得格外引人注目。這是位于惠東縣黃埠鎮(zhèn)的“國(guó)之重器”——中國(guó)科學(xué)院“兩大科學(xué)裝置”，包括HIAF和CiADS。

　　HIAF和CiADS是《國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長(zhǎng)期規(guī)劃（2012－2030年）》優(yōu)先安排建設(shè)的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，由中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所負(fù)責(zé)建設(shè)。

　　2013年，強(qiáng)流重離子加速器被確立為國(guó)家“十二五”時(shí)期優(yōu)先安排的16項(xiàng)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目之一；2014年，“強(qiáng)流重離子加速器裝置”落戶廣東惠州；2015年，“強(qiáng)流重離子加速器”獲批準(zhǔn)立項(xiàng)；2018年，項(xiàng)目可行性研究報(bào)告、初步設(shè)計(jì)方案獲批，強(qiáng)流重離子加速器裝置在惠州啟動(dòng)建設(shè)……中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所副所長(zhǎng)、HIAF總工程師楊建成對(duì)建設(shè)過(guò)程如數(shù)家珍，“HIAF的順利建設(shè)，得到了從中央到地方的大力支持，凝聚了眾多科技工作者和廣大建設(shè)者的智慧和心血�！�

　　中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所工程師、HIAF現(xiàn)場(chǎng)安裝負(fù)責(zé)人王儒亮介紹，HIAF建成后，能夠提供國(guó)際上脈沖流強(qiáng)最高的重離子束流和精度最高的核質(zhì)量環(huán)形譜儀，將為我國(guó)核物理基礎(chǔ)前沿研究和核技術(shù)重大應(yīng)用提供國(guó)際領(lǐng)先的研究平臺(tái)。依托HIAF，將形成在國(guó)際上具有重大影響力的重離子科學(xué)研究中心。

　　HIAF能做哪些研究，有什么重大意義？記者了解到，重離子加速器裝置主要用來(lái)產(chǎn)生和加速重離子束流，不僅是探索基本相互作用、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和宇宙演化的重要工具，也是研發(fā)關(guān)乎經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全先進(jìn)核技術(shù)的平臺(tái)，服務(wù)于航天試驗(yàn)等一系列國(guó)家重大需求。

　　王儒亮介紹，截至目前，HIAF各單體建筑土建施工完成，配套系統(tǒng)全部投入使用，采取分區(qū)分段、地上地下同步推進(jìn)的并行安裝策略，歷時(shí)8個(gè)月，完成6000臺(tái)套大型工藝設(shè)備安裝，核心關(guān)鍵設(shè)備強(qiáng)流高電荷態(tài)離子源樣機(jī)——國(guó)際首臺(tái)45GHz ECR離子源研制成功，并在測(cè)試平臺(tái)調(diào)試出束。

HIAF地下巨大環(huán)形裝置。惠州日?qǐng)?bào)記者楊建業(yè) 攝

　　“2025年是HIAF工程驗(yàn)收關(guān)鍵之年，將全面開(kāi)展多種離子的工藝測(cè)試驗(yàn)收與首批實(shí)驗(yàn)研究�！睏罱ǔ山榻B，在HIAF的建設(shè)過(guò)程中，已經(jīng)取得了多項(xiàng)科技創(chuàng)新突破性成果。極快速率非諧振加速是下一代強(qiáng)流重離子加速器面臨的最大難題和挑戰(zhàn)，而此前國(guó)際上還沒(méi)有成熟的解決方案。HIAF團(tuán)隊(duì)通過(guò)多年努力，突破了關(guān)鍵瓶頸，在極快速率非諧振加速核心技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新突破。

　　同時(shí)，HIAF是世界最快的非諧振快循環(huán)同步加速器，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)其強(qiáng)流束流的精確控制，HIAF團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)研發(fā)了全新的高精度智能化束流精準(zhǔn)控制軟件，具有多個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

　　CiADS建成后將成為國(guó)際上第一臺(tái)加速器驅(qū)動(dòng)嬗變研究裝置

　　大科學(xué)裝置是人類從事最前沿研究、集成系列最極限研究手段的“超級(jí)平臺(tái)”，面臨工程建設(shè)與科學(xué)研究的雙重挑戰(zhàn)，大科學(xué)裝置的背后是一大批科技工作者默默耕耘的身影。

　　記者前往CiADS采訪時(shí)，中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所副所長(zhǎng)、CiADS總工程師何源正在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)忙碌著，從他的眼中可以看到對(duì)科學(xué)的追求和對(duì)正在從事的工作油然而生的自豪感。

CiADS已進(jìn)入設(shè)備安裝和調(diào)試階段�；葜萑�?qǐng)?bào)記者楊建業(yè) 攝

　　“目前，這項(xiàng)技術(shù)國(guó)際上沒(méi)有先例，國(guó)際核大國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)激烈，我們目前在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先地位，超導(dǎo)直線加速器流強(qiáng)是同類裝置的5倍�！焙卧锤嬖V記者。

　　核裂變能是我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃中的支柱能源之一。在我國(guó)核電快速建設(shè)的同時(shí)，核電站產(chǎn)生的乏燃料，特別是其中的長(zhǎng)壽命高放廢料的安全處理處置，已成為我國(guó)乃至國(guó)際核能界無(wú)法回避的重大問(wèn)題，是影響核電可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題之一。

　　加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)（ADS）利用加速器提供的高能強(qiáng)流質(zhì)子束轟擊重原子核產(chǎn)生的高通量廣譜散裂中子，驅(qū)動(dòng)次臨界反應(yīng)堆運(yùn)行，將長(zhǎng)壽命高放射性核素嬗變成為短壽命放射性核素或者穩(wěn)定核素，是國(guó)際公認(rèn)的核廢料嬗變技術(shù)途徑的最佳選擇。

　　“CiADS的目的是研究利用加速器進(jìn)行核燃料嬗變?cè)鲋车募夹g(shù)，這是國(guó)際上核燃料循環(huán)利用的前沿技術(shù)。加速器驅(qū)動(dòng)的先進(jìn)核能系統(tǒng)可以將核燃料的利用率從目前商業(yè)壓水反應(yīng)堆不到1%的水平提高到95%，可為核能的可持續(xù)發(fā)展提供一體化的解決方案�！焙卧唇榻B，“正在建設(shè)中的CiADS于2021年開(kāi)工，目前已經(jīng)完成了加速器的土建工程，正在進(jìn)行設(shè)備安裝，裝置將于2027年建成，將是國(guó)際上第一臺(tái)加速器驅(qū)動(dòng)嬗變研究裝置�！�

　　惠州加快打造大灣區(qū)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化首選地

　　從探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)、宇宙演化到核燃料循環(huán)利用，中國(guó)科學(xué)院“兩大科學(xué)裝置”似乎離普通人的日常生活非常遙遠(yuǎn)。但實(shí)際上，它們的應(yīng)用前景非常廣闊，并且在惠州“沿途下蛋”，將醫(yī)用重離子加速器、核孔膜等一系列最新的科技成果在惠州轉(zhuǎn)化。

　　以重離子加速器為例，它的一個(gè)很重要的應(yīng)用領(lǐng)域就是醫(yī)學(xué)治療。通過(guò)重離子加速器，把重離子送到腫瘤的位置實(shí)現(xiàn)“定向爆破”，對(duì)正常細(xì)胞的損傷很小。因此，和傳統(tǒng)的化療、放射療法相比，這種治療方法優(yōu)勢(shì)明顯。

　　去年5月，惠州新一代醫(yī)用重離子加速器裝置研發(fā)簽約暨惠州重離子醫(yī)學(xué)中心項(xiàng)目啟動(dòng)，將引進(jìn)使用國(guó)內(nèi)首臺(tái)新一代醫(yī)用重離子加速器治療裝置。項(xiàng)目建成投入使用后，將以重離子放療為主要特色，可滿足惠州患者足不出“惠”獲得相應(yīng)治療的迫切需求。同時(shí)，服務(wù)能力輻射整個(gè)華南地區(qū)，致力打造成為華南地區(qū)腫瘤治療示范項(xiàng)目、粵港澳大灣區(qū)醫(yī)療衛(wèi)生高質(zhì)量發(fā)展新高地。

　　今年市政府工作報(bào)告提出，增強(qiáng)科技創(chuàng)新引領(lǐng)能力。建成強(qiáng)流重離子加速器，支持東江實(shí)驗(yàn)室形成一批標(biāo)志性成果。兩大科學(xué)裝置建成投用后將吸引聚集一大批科學(xué)家到惠州從事科研工作，更多的研究成果將從這里誕生。

　　作為粵港澳大灣區(qū)重要節(jié)點(diǎn)城市，惠州正以兩大科學(xué)裝置等項(xiàng)目建設(shè)為抓手，不斷強(qiáng)化高質(zhì)量科技供給，夯實(shí)科技產(chǎn)業(yè)融合的基礎(chǔ)，全力打造大灣區(qū)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化首選地。