จีนเปิดฉากทดสอบ HIAF “เครื่องเร่งอนุภาคไอออนหนัก” ไขความลับจักรวาล

โครงการโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ที่เป็นประตูสู่งานวิจัยวิทยาศาสตร์ขั้นสูง

โครงการโครงสร้างพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่แห่งนี้ ตั้งอยู่ที่เมืองฮุ่ยโจว มณฑลกวางตุ้ง ทางตอนใต้ของจีน สร้างขึ้นโดยสถาบันฟิสิกส์สมัยใหม่ (IMP) แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์จีน และใช้เวลาในการก่อสร้างยาวนานถึง 7 ปี จนสามารถปล่อยลำแสงแรกได้สำเร็จเมื่อเดือนตุลาคม 2025 

เครื่องนี้ติดตั้งตัวเร่งอนุภาค ที่มีความเข้มของลำแสงไอออนหนักแบบพัลส์ (Pulsed Heavy-ion Beam) สูงที่สุดในโลก โดยมีอุปกรณ์ขนาดใหญ่กว่า 6,000 หน่วย ชิ้นส่วนประกอบเกือบ 5 ล้านชิ้น พร้อมสเปกโทรมิเตอร์แบบวงแหวนที่วัดมวลนิวเคลียสได้แม่นยำ 

วิศวกรโครงการอธิบายว่า เครื่องมือนี้จะเร่งไอออนหนักให้มีความเร็วสูง ทำหน้าที่เสมือนกระสุนจิ๋ว ที่จะยิงพุ่งชนเป้าหมายเพื่อสร้างสภาวะสุดขั้วทั้งอุณหภูมิและความดันสูง โดยการทดสอบล่าสุด ตัวเครื่องเร่งสามารถสร้างลำแสงไอออนออกซิเจน และบิสมัท (bismuth) ในระดับความเข้มข้นที่ไม่เคยมีมาก่อน ทำลายสถิติก่อนหน้านี้ไปถึง 3.0 เท่าและ 7.5 เท่า ตามลำดับ

เป้าหมายคือการพยายามศึกษา สังเคราะห์ธาตุใหม่

และหนึ่งในเป้าหมายที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือ การพยายามสังเคราะห์ธาตุใหม่ (new elements) หมายเลข 119 และ 120 ซึ่งหากประสบความสำเร็จในการสร้างธาตุหนักพิเศษ (Superheavy elements) ที่มีอายุยืนยาวได้ อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์และวัสดุศาสตร์ทั่วโลก

สำหรับประโยชน์ของเครื่องนี้ ในด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ตัวเครื่องสามารถจำลองสภาวะสุดขั้ว เช่น ภายในดาวฤกษ์ การระเบิดของซูเปอร์โนวา (Supernova) และช่วงเริ่มต้นของปรากฏการณ์บิ๊กแบง (Big Bang) เพื่อศึกษาขอบเขตของนิวเคลียสและโครงสร้างลึกสุดของสสาร

ส่วนด้านอวกาศและวัสดุ สามารถใช้ทดสอบความต้านทานรังสีของอุปกรณ์ยานอวกาศ พัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ยุคใหม่ และวิจัยวัสดุฟังก์ชัน

และด้านการแพทย์ ช่วยยกระดับเทคโนโลยีการรักษาโรคมะเร็งด้วยอนุภาคไอออนหนัก (Heavy-ion cancer therapy) และเร่งการพัฒนายารังสีไอโซโทปชนิดใหม่ ซึ่งจะเป็นรากฐานสำคัญที่ช่วยส่งเสริมความเข้มแข็งและการพึ่งพาตนเองทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของประเทศจีนอย่างยั่งยืน