在粵港澳大灣區東端的惠州市惠東縣黃埠鎮,群山之巔,中科院兩大科學裝置項目裝置區配套工程正加快建設。
作為總投資約68億元的&34;,惠州在建的強流重離子加速器裝置(HIAF)和加速器驅動嬗變研究裝置(CiADS)是&34;國家重大科技基礎設施,也是國內為數不多的兩個緊密相連的大科學裝置&34;。在兩大科學裝置、廣東太平嶺核電等&34;項目引領下,惠州稔平半島將崛起成為大灣區能源科技創新中心。
中科院惠州兩大科學裝置規劃效果圖。中科院近代物理研究所供圖
中國科學院近代物理研究所負責人透露,HIAF項目將成為國際上脈衝束流強度最高的重離子加速器裝置,CiADS項目將成為國際上第一個ADS(加速器驅動次臨界系統)研究裝置。預計2025-2026年建成投用後,將可集聚國內外約1500名科學家等科研人才。加上謀劃中的其他項目,未來有望在惠州形成大科學裝置集群,並逐步建成具有重大影響的國際核科學與技術研究中心。
從惠州市區驅車向東南行駛約兩個小時,便來到惠東縣黃埠鎮東頭村附近。巍峨的大山頂上,有一個施工面積達81萬平方米的&34;。
自2018年啟動建設以來,中科院兩大科學裝置項目裝置區配套工程加快建設。施工單位項目經理熊益善介紹,該配套工程(土石方工程)目前已完成投資約4.65億元,完成總量的85.9%。
中國科學院近代物理研究所副所長胡正國介紹,&34;時期國家優先安排的16項重大科技基礎設施中的兩項——強流重離子加速器裝置(HIAF)、加速器驅動嬗變研究裝置(CiADS)就落戶在這裡。
&34;專家介紹,在我國蘭州也有一臺重離子加速器裝置,從重離子能量來看,排在全球第四、亞洲第一。位於惠州的HIAF建成後,將成為全球脈衝束流強度最高的重離子加速器裝置。
早在2009年,中科院近代物理研究所就提出HIAF的概念設計並不斷優化,同時對部分關鍵技術進行預研。此後,科研人員在全國範圍內廣泛踏勘調研,為HIAF和CiADS項目選址,最終在2014年選定廣東省惠州市惠東縣。
項目負責人介紹,HIAF項目2018年12月正式啟建。這個建設周期7年的&34;,將集成超導直線加速器和環形同步加速器最先進的技術。其系統包括強流超導離子源、超導直線加速器、增強器等;實驗終端包括低能核結構譜儀、強流離子束輻照終端、放射性束流線、外靶實驗終端等。
中國工程院院士、中國科學院近代物理研究所副所長夏佳文表示,在元素周期表上,比鐵更重的元素,如金、銀、銅以及鈾,在宇宙中是怎麼形成的,科學家還不清楚。建設強流重離子加速器主要是為了弄清楚類似的科學問題。&34;
兩大科學裝置項目裝置區配套工程建設現場。施工單位供圖
&34;的重離子加速器,其實離日常生活並不遙遠,其技術成果可在經濟社會眾多領域應用推廣。
中科院近代物理研究所負責人介紹,被譽為&34;的醫用重離子加速器可治療腫瘤、殺死癌細胞,造福全社會。利用重離子輻照還可以育成玉米、甜高粱、馬鈴薯等農作物的新品種,培育特色農作物以及中藥材、名貴花卉等經濟作物的新品系。而精密篩分材料重離子微孔膜可廣泛應用於電池隔膜、醫療、食品飲料、安全識別、防偽等行業領域。
強流重離子加速器裝置的鄰居,是另一個&34;——加速器驅動嬗變研究裝置(CiADS),而就在直線距離一兩公裡的山腳下,是在建的總投資估算約1200億元的廣東太平嶺核電項目。
&34;參與項目選址的專家介紹,當初在全國各地考察選址,之所以&34;惠州市惠東縣黃埠鎮,除了因為這裡地質等條件符合要求,還考慮到可與核能等能源科技產業形成配套,促進園區化、集約化、集群化發展。
目前,惠州正加快打造石化能源新材料萬億級產業集群。兩大科學裝置特別是CiADS與能源科技緊密相關,未來還將聯動先進能源科學與技術廣東省實驗室,努力突破能源領域的&34;核心關鍵技術。
中科院近代物理研究所負責人透露,CiADS建設周期為6年,將成為世界上首個兆瓦級加速器驅動次臨界系統研究裝置,將為未來商用的加速器驅動先進核能系統(ADANES)探索和驗證可行、優化的技術路線。
早在2011年,中科院就批准實施A類戰略性先導科技專項&34;。通過6年多艱苦攻關,在關鍵技術方面取得突破性進展,並不斷優化完善CiADS的方案設計,為建成國際上首個ADS嬗變技術的集成驗證裝置打下堅實基礎。
&39;吃螃蟹&34;上述負責人說,商用的ADANES未來可使核電站燃燒的鈾資源利用率大幅提升,最大程度&34;,而核廢料的放射性壽命則可大幅縮短,是一種低排放、安全可靠、高性價比的新型核能系統。
夏佳文介紹,該裝置通過將核廢料放到一個特殊爐子裡,再建造一個強流加速器產生很多中子,使核廢料繼續燃燒、繼續發電,讓核能真正變成綠色安全的能源。
圍繞大科學裝置建設,中科院近代物理研究所正在惠州下一盤大棋。
胡正國介紹,未來計劃對HIAF和CiADS進行升級,把兩個裝置有機結合在一起,形成一個新的、更大系統的核科學研究平臺。
根據規劃,中科院近代物理研究所將充分利用惠州在建重大科技基礎設施及其升級計劃,確立我國在核物理前沿及交叉領域研究的優勢。將逐步培養集聚一批國際頂尖核物理科研團隊及人才,最終形成在國際上具有重大影響的惠州國際核物理研究中心。
大科學裝置在全球範圍內發揮著&34;的關鍵作用,直接促進大批原始創新成果及核心關鍵技術的產生,最典型的就是歐洲核子研究中心(CERN)發明的網際網路。
《粵港澳大灣區發展規劃綱要》明確提出,支持重大科技基礎設施、重要科研機構和重大創新平臺在大灣區布局建設。環顧今天的大灣區,深圳、東莞、惠州、江門等地,國家重大科技基礎設施和大科學裝置加快布局,世界一流的重大科技基礎設施集群呼之欲出。
目前,中科院已在廣東布局散裂中子源、深圳大亞灣中微子實驗站、江門中微子實驗站、加速器驅動嬗變系統研究裝置、強流重離子加速裝置等多個大科學裝置。
&34;中國科學院院士、中國散裂中子源項目經理陳和生表示,隨著大灣區建設,珠三角的大科學裝置迅速增加,廣東進入大科學裝置黃金髮展期。包括惠州在內,廣東將成為國家大科學新中心。
來源:南方+客戶端、廣東發布