de.wedoany.com-Bericht: Am 21. Juli bestand die Hochstrom-Schwerionenbeschleunigeranlage (HIAF) in Huizhou, Provinz Guangdong, die technische Abnahme und wurde offiziell in den Probebetrieb überführt. Sie steht nun Wissenschaftlern weltweit zur Nutzung offen. Dieser größte Schwerionenbeschleuniger Chinas, der nach 16 Jahren Entwicklungszeit mehrere weltweit erste Kerninnovationen hervorgebracht hat, kann verschiedene Ionen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen und im Labor extreme Umgebungen wie Sternenexplosionen oder das frühe Universum simulieren. Die Anwendung findet in Bereichen wie Grundlagenphysik, Medizin, Raumfahrt, Kernenergie und Landwirtschaft statt.
Der Kernvorteil der Anlage liegt in der weltweit höchsten Intensität gepulster Schwerionenstrahlen. Messdaten zeigen, dass die Strahlintensitäten von Sauerstoff- und Bismutionen internationale Rekorde brechen und im Vergleich zum bisherigen Weltstandard um das Dreifache bzw. 7,5-Fache gesteigert wurden. Experimentelle Datenerfassungen, die zuvor Jahre dauerten, können nun in wenigen Stunden abgeschlossen werden. Diese Leistung wurde durch eine vollständig inländische technologische Entwicklungskette ermöglicht, die sechs eigenständig kontrollierbare Weltklasse-Kerntechnologien umfasst: die weltweit erste ultradünnwandige Hochvakuumkammer, deren Vakuumumgebung besser ist als die Mondoberfläche; die selbst entwickelte vierte Generation supraleitender Ionenquellen, die als „Bearbeitungszentrum" für milliardenfache mikroskopische Projektile dient; Chinas erster vollständig supraleitender Schwerionen-Linearbeschleuniger, der Ionen bei extrem niedrigen Temperaturen von -271 °C nahezu verlustfrei beschleunigt; das originäre schnellzyklische Vollenergiespeicher-Pulsnetzteil, das die Beschleunigungszeit von Sekunden auf Millisekunden verkürzt; das unter Überwindung internationaler Embargos entwickelte Hochgradienten-Ölkühl-Magnetlegierungs-Hochfrequenzsystem, das die zentrale Antriebskraft für die Beschleunigung liefert; und das selbst entwickelte intelligente Cluster-Steuerungssystem, das in nur 16 Stunden die 2 Kilometer lange Strahlführung durchstimmte und damit einen Weltrekord für die schnellste Strahleinstellung bei vergleichbaren Anlagen aufstellte.
Die Gesamtlänge der Strahlführung beträgt 2 Kilometer. Die Anlage umfasst rund 6.000 Geräteeinheiten und über 5 Millionen Einzelteile und kann Ionen aller Art von Wasserstoff bis Uran mit einem breiten Energiebereich beschleunigen. Neben der Unterstützung grundlegender Spitzenforschung bietet die HIAF-Anlage mehrere praktische Anwendungen, darunter die Suche nach überschweren neuen Elementen und die Lösung des Rätsels um den Ursprung schwerer Elemente im Universum; die Simulation von Weltraumstrahlungsumgebungen zur Prüfung der Strahlungsbeständigkeit von Raumfahrzeugen und Kernkraftmaterialien; die Unterstützung der Schwerionen-Krebstherapie und der Entwicklung neuer medizinischer Isotope; sowie die Züchtung ertragreicher Nutzpflanzen durch Ionenbestrahlung, die Verlängerung der Haltbarkeit von Lebensmitteln und die Unterstützung der Erforschung neuer Energiequellen wie der kontrollierten Kernfusion. Das Abnahmegutachterteam stellte fest, dass alle Bauindikatoren der Anlage den Anforderungen entsprechen, mehrere Kernleistungsparameter die Designstandards übertreffen und die Gesamtleistung international zur Spitzenklasse zählt.
Bislang wurden hochmoderne Schwerionen-Wissenschaftsanlagen hauptsächlich von einigen wenigen westlichen Ländern betrieben. Chinesische Wissenschaftler haben nach 16 Jahren Forschungsarbeit zahlreiche technische Herausforderungen gemeistert und China in der Schwerionenforschung in die weltweite Spitzengruppe geführt. Die Anlage befindet sich im Großraum Guangdong-Hongkong-Macao und dient als Plattform zur Erforschung des Ursprungs der Materie im Universum. Sie ist auch ein Ausdruck der Fähigkeit Chinas zu eigenständiger technologischer Innovation im Bereich der Kernwissenschaften.
