12月26日，由中核集團原子能院和中科院近物所自主研制的世界上束流強度最高深地實驗設(shè)施——錦屏深地核天體物理加速器成功出束，束流強度達到2mA，綜合性能達到國際同類裝置先進水平。這是我國核天體物理研究取得的重大突破，標志著我國完全掌握強流高壓加速器制造技術(shù)，并將進一步推動中國錦屏地下實驗室成為面向世界開放的國家級基礎(chǔ)研究平臺。

在深地實驗室開展核反應(yīng)的直接精確測量是國際公認的核天體物理前沿課題。在國家自然科學基金重大項目、中核集團集中研發(fā)項目和中科院儀器研制項目的支持下，該加速器項目旨在依托錦屏山地下實驗室，向核天體物理研究領(lǐng)域最關(guān)鍵的“圣杯”反應(yīng)發(fā)起沖擊，為理解大質(zhì)量恒星的演化和元素起源提供新的數(shù)據(jù)；國際上首次在深地實驗室開展慢中子俘獲過程關(guān)鍵中子源反應(yīng)的直接測量，為研究宇宙重元素的產(chǎn)生提供可靠的中子源反應(yīng)數(shù)據(jù)；同時，為理解銀河系星際空間中大量鋁-26的起源做出貢獻，取得核天體物理領(lǐng)域的原創(chuàng)性研究成果，使我國的核天體物理研究躋身國際先進行列。

據(jù)項目首席科學家、中國原子能科學研究院柳衛(wèi)平研究員介紹，開展關(guān)鍵天體物理核反應(yīng)的精確測量是核天體物理未來發(fā)展的重要方向，該加速器將為開展天體物理核反應(yīng)精確測量提供新的頂級平臺。該加速器出束后將吸引更多國內(nèi)外一流的科研團隊利用該設(shè)施開展物理實驗，有望在相關(guān)領(lǐng)域做出世界級的研究成果。同時項目形成的高壓加速器技術(shù)，可應(yīng)用于離子注入、核材料輻照篩選、材料改性、中子產(chǎn)生等多領(lǐng)域，對中核集團核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)及國內(nèi)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展起到積極的促進作用。

據(jù)了解，中國錦屏地下實驗室是目前世界上最深的地下實驗室，垂直巖石覆蓋達2400米，可以將宇宙線通量降到地面水平的千萬分之一至億分之一；同時，洞內(nèi)巖體本身的天然放射性也極低。這些為暗物質(zhì)探測、核天體物理、中微子實驗等重大基礎(chǔ)性前沿課題研究提供了得天獨厚的良好環(huán)境。

2014年，我國啟動錦屏實驗室二期擴建工程，實驗室空間從4000立方米躍至30萬立方米。當前，國家已經(jīng)立項基于中國錦屏地下實驗室建設(shè)“十三五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，實驗室建成后，將成為國際上最大的地下實驗室,能夠容納更多的深地科學領(lǐng)域?qū)嶒烅椖客瑫r開展。

項目匯集了來自中國原子能科學研究院、中國科學院近代物理研究所、北京師范大學、清華大學、雅礱江流域水電開發(fā)有限公司、山東大學、四川大學、上海交通大學、深圳大學、中山大學等中外科研院所和高校最優(yōu)秀的研究群體和頂尖科學家參與。

來自國防科工局、中國科學院、中核集團、錦屏大設(shè)施工程指揮部科學委員會、四川省委軍民融合辦、雅礱江流域水電開發(fā)有限公司、四川省涼山州、中國原子能科學研究院、北京大學、北京師范大學、日本國立天文臺、北京航空航天大學等單位有關(guān)部門的領(lǐng)導及專家，在四川省涼山州西昌市中國錦屏地下實驗室共同見證了加速器出束。

科普小貼士

在浩瀚無垠的宇宙中，恒星經(jīng)歷著形成、演化、死亡的緩慢過程。這些星體發(fā)光發(fā)熱的能量來自其內(nèi)部發(fā)生的熱核聚變反應(yīng)，這不斷發(fā)生的核過程為自然界所有化學元素提供了賴以生成的土壤。

核天體物理就是探索這一奇妙過程及其內(nèi)在規(guī)律的學科，它主要運用核物理知識和規(guī)律闡釋宇宙中各種化學元素及其同位素合成的過程、時間、物理環(huán)境及豐度分布，以及核過程對恒星結(jié)構(gòu)及演化進程的影響。

核天體物理是基礎(chǔ)科學研究的前沿領(lǐng)域之一。我國物理學長程發(fā)展規(guī)劃中將核天體物理列為重要發(fā)展領(lǐng)域，而基于深地實驗室的天體核反應(yīng)測量能夠提供最基礎(chǔ)和精確的實驗數(shù)據(jù)。