Китай запустил мощнейший ускоритель тяжёлых ионов — он сможет воссоздавать процессы внутри звёзд и сверхновых
Флагманский проект ядерной физики
В китайском городе Хуэйчжоу, провинция Гуандун, завершено строительство ускорительного комплекса HIAF (High Intensity Heavy-ion Accelerator Facility) и начата опытная эксплуатация. 21 июля установка прошла технологическую приёмку. Это первый в мире ускорительный комплекс, объединяющий сверхпроводящий линейный ускоритель и кольцевые ускорители, способный воспроизводить атомные процессы внутри звёзд. 
Технические достижения и возможности
Проект стоимостью около 2,6 млрд юаней ($385 млн) разрабатывался Институтом современной физики Китайской академии наук с 2009 года, а непосредственное строительство продолжалось семь лет. На площадке площадью более 30 гектаров проложено около 2 км вакуумных каналов, значительная часть которых находится на глубине 13 метров под землей.
Установка способна ускорять широкий диапазон частиц — от протонов и лёгких ядер до ионов урана — до энергий от миллионов до миллиардов электронвольт на нуклон. В ходе наладки интенсивность пучка кислорода достигла 2,5 × 10¹¹ ионов за импульс, а висмута — 3,2 × 10¹⁰ ионов за импульс. Эти показатели превысили международные рекорды в три и 7,5 раза соответственно. Максимальная энергия пучка кислорода составила 4,25 ГэВ.
Для удержания и разгона столь плотных пучков инженеры создали импульсные источники питания, способные изменять ток на тысячи ампер примерно за 100 мс, обеспечивая скорость нарастания магнитного поля до 12 Тл/с. Напряжённость ускоряющего электрического поля достигает 35 кВ/м. Ионы движутся внутри камеры с титановыми стенками толщиной всего 0,3 мм, где поддерживается сверхвысокий вакуум порядка 10⁻¹² мбар. 
Научные задачи и прикладные применения
Комплекс включает шесть экспериментальных станций, где будут проводиться эксперименты и синтезироваться уникальные радиоизотопы. Уже во время наладки массу короткоживущего изотопа золота-202 измерили вдвое точнее прежнего рекорда и зарегистрировали два новых изотопа.
Учёные намерены использовать HIAF для поиска границ существования атомных ядер и получения тысяч разновидностей нестабильных нуклидов, многие из которых живут лишь доли секунды. Столкновения быстрых тяжёлых ионов с мишенями создают микроскопические области чрезвычайно высокой температуры и давления, позволяя моделировать условия внутри звёзд, при взрывах сверхновых и на ранних этапах развития Вселенной.
Помимо фундаментальной ядерной физики установка будет применяться для испытаний космической электроники и материалов на радиационную стойкость, разработки ядерных технологий, медицинских радиоизотопов и методов терапии опухолей. 
Международный центр будущего
HIAF планируется эксплуатировать как международный научный центр, доступный исследовательским группам из разных стран. В России ускоритель тяжёлых ионов подобной мощности также близок к началу научной работы — это установка NICA в Дубне. Однако, в отличие от китайского HIAF, российская система предназначена для столкновения встречных пучков ионов, тогда как HIAF ориентирована главным образом на облучение мишеней.