La construcción de la instalación del acelerador de iones pesados de alta intensidad (HIAF) en la ciudad de Huizhou, provincia de Guangdong, en el sur de China, se completó y pasó la revisión técnica el 21 de julio.
Diseñado y desarrollado por el Instituto de Física Moderna (IMP) de la Academia de Ciencias de China (CAS), HIAF es un acelerador multifuncional con parámetros de haz de última generación para aplicaciones y física de iones pesados.
El proyecto fue propuesto por IMP en 2009 y la construcción comenzó a finales de 2018. Después de siete años de construcción, la instalación completó su primera puesta en servicio integral de vigas en octubre de 2025.
HIAF está diseñado para producir el haz de iones pesados pulsados más potente del mundo.
Los aceleradores de iones pesados sirven como microscopios mejorados para la exploración científica de la evolución del universo, la física de partículas y la ciencia nuclear.
HIAF se extiende por 80 acres e incluye una línea de luz de 2 kilómetros ubicada a 13 metros bajo tierra. Se dice que es la primera instalación avanzada de investigación de iones pesados del mundo que integra un acelerador lineal superconductor y un sincrotrón de ciclo rápido, y está diseñada para producir los haces de iones pesados pulsados más potentes del mundo con energías que van desde MeV/u hasta GeV/u.
«La alta intensidad es una métrica central para los aceleradores de iones de próxima generación. Esto significa que la cantidad de iones acelerados por pulso aumenta significativamente», dijo el profesor Yang Jiancheng, subdirector del IMP e ingeniero jefe del proyecto HIAF. «Lograr esta resistencia ultraalta implica importantes desafíos técnicos, y la investigación y el desarrollo de tecnologías clave llevan más de una década».
Otras innovaciones incluyen una fuente de alimentación de lámpara ultrarrápida que puede cambiar la corriente en miles de amperios en sólo 100 milisegundos (equivalente a una tasa de rampa de campo magnético de 12 T/s) y un sistema de alta frecuencia de precisión que ofrece intensidades de campo de aproximadamente 35 kV/m.
La instalación también cuenta con un ambiente ultralimpio en una cámara revestida con una aleación de titanio de paredes delgadas, logrando presiones de vacío comparables a las de la superficie lunar.
Las instalaciones ya han superado las expectativas
Estos avances tecnológicos han permitido a HIAF demostrar un rendimiento de la viga que supera las especificaciones de diseño. En particular, la instalación alcanzó una intensidad de 2,5 × 10¹¹ partículas por pulso para haces de iones de oxígeno y 3,2 × 10¹⁰ partículas por pulso para iones de bismuto, estableciendo nuevos récords mundiales de intensidad de haz entre instalaciones similares. El haz de iones de oxígeno alcanzó una energía máxima de 4,25 GeV.
HIAF es uno de los pocos aceleradores del mundo capaz de acelerar una amplia gama de especies iónicas, desde hidrógeno hasta uranio, y producir miles de núcleos atómicos inestables.
Se centra en tres objetivos científicos principales: explorar los límites de la existencia nuclear, dilucidar los procesos astrofísicos nucleares y promover aplicaciones interdisciplinarias de iones pesados.
Dentro de las instalaciones se instalan seis terminales experimentales, incluido un anillo de espectrómetro, un espectrómetro de solenoide acromático de retroceso lleno de gas y una línea de haz de iones radiactivos de alta rigidez.
HIAF está abierto a usuarios científicos de todo el mundo
Durante el experimento, los investigadores lograron una precisión de masa dos veces superior al récord mundial anterior para el nucleido de vida corta Au-202. También se observaron dos nuevos isótopos, lo que destaca las fortalezas generales de la instalación en cuanto a alta intensidad, alta energía y alta precisión.
«Está previsto que HIAF sea un centro de investigación de partículas pesadas de importancia mundial. Damos la bienvenida a científicos de universidades, institutos de investigación e industrias de todo el mundo para que colaboren y realicen experimentos aquí», dijo Yang.
Source link
