比X射线亮百万倍:西伯利亚4+代同步加速器SKIF来了
第一批实验就将于2026年8月在这里进行,9月计划全面启动运行。
西伯利亚环形光子源(SKIF)共享研究设施一景(照片于2026年8月11日在新西伯利亚市拍摄)
简单来说,“西伯利亚环形光子源”(Сибирский кольцевой источник фотонов,简称SKIF)是一个同步加速器——一种研究物质结构和性质的装置,主体是一个476米长的加速环。它能产生特殊的宽光谱同步辐射。说得更详细些:在电磁场中创造出特定环境,使带电粒子以接近光速的速度沿圆周运动,从而产生这种辐射。这种同步辐射比X射线亮数百万倍,因此可以深入任何物质内部——那些科学家以前无法窥探的地方。
在此之前,俄罗斯有两个同步加速器——莫斯科的库尔恰托夫同步辐射源(Курчатовский источник синхротронного излучения)和新西伯利亚的俄罗斯科学院(РАН)核物理研究所加速器综合体。而新综合体中安装的是俄罗斯第一个4+代同步加速器,也是世界上最强大的之一。如果说其他同步加速器的带电粒子束和辐射略显分散,那么新的则是最大限度地精确和聚焦。打个比方,就像从手电筒换成激光笔——辐射的清晰度和可以获得的结果都要高得多。
这台装置的实际用途相当广泛。在考古学、地质学和生命科学领域,科学家将能够窥探考古发现和古生物化石内部,了解关于地球生命起源的新信息。同步加速器还可以识别和分析有机遗骸以及艺术品中的材料。例如,几年前库尔恰托夫研究所的科学家通过研究古埃及木乃伊,重现了一个人的外貌并了解了他的疾病。
在工业、航天和能源领域,科学家将能够更详细地了解材料在极端条件下的行为——超高压、高温和冲击载荷下的表现。这有助于科学发现更快地转化为工业成果。俄罗斯科学院表示,同步加速器将能够为航空、航天、能源创造具有特定性能的材料,还能开发用于油气开采的新型催化剂和微电子领域的先进技术。
在医学领域,同步加速器将有助于更详细地研究病毒的性质及其行为。这种深入分析将有助于创造针对特定目标起作用的新药物,或者设计新的人工器官和关节。大脑以前未知的特性也将因此得到揭示。
从考古化石到新型材料,从病毒研究到人工器官,这台位于西伯利亚的4+代同步加速器将为多个科学领域提供新的研究手段。随着它的全面启动,数百名科学家将在这里开展实验。