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中科院近代物理研究所等团队依托强流重离子加速器装置HIAF，在调试阶段成功产生并鉴别出10个铪-153离子。

这件事，最震撼的，不是广东惠州那条2公里束线，也不是500万个零部件，而是一个小得不能再小的数字：10。

论文于2026年7月2日在线发表；7月21日，HIAF通过中科院组织的工艺验收，进入试运行。日本理化学研究所也用另一套装置独立观测到同一种核素。

只找到10个，为何反而算世界级成果？这10个不是成绩太少，而是中国重离子科研真正走上世界前沿的第一张实战成绩单。

只有10个，含金量却很高

读懂铪-153，不能只盯数量。它有72个质子、81个中子，位于缺中子重核区域，关系到N＝82壳层稳定性、质子滴线位置和核质量模型等前沿问题。团队在8240次注入中才记录到10个事件，估算产生截面约为10⁻⁸毫巴，也就是皮巴量级，结果显示它属于束缚或弱束缚核素。

实验先用高能铋-209束流轰击石墨靶，再让海量反应产物经过高能放射性束流线纯化、传输，最后注入高精度环形谱仪，通过等时性质谱技术完成鉴别。

说白了，前面负责“制造”，中间负责“筛选”，最后负责“验明正身”。任何一环掉链子，这10个离子都会淹没在亿万碎片里。

所以个人看来，铪-153的意义，不只是核素版图多了一个名字，而是HIAF第一次证明：它已具备从强流束流、产物分离到单离子识别的完整能力。体育比赛里，训练数据再漂亮，也得看上场能不能得分。铪-153，就是这台国之重器第一次把参数兑现成原创成果。

这台机器，底子有多硬

HIAF并非突然冒出来。中科院近代物理研究所2009年提出构想，2018年12月在惠州开工，2025年10月首次成功出束。2026年7月21日验收时，专家组由8位院士、15位专家组成，国家要求的指标全部达到并优于设计指标，综合性能达到国际同类装置领先水平。

整套装置束线约2公里，包含约6000台套大型设备、500万个零部件，工艺管线总长超过150万米。氧离子束和铋离子束脉冲流强双双刷新国际纪录，分别把原最高指标提高3倍和7.5倍。

以氧离子为例，单次可加速数千亿个离子，速度达到光速的96.4%，从氢到铀的各类离子都能在这里产生和加速。

它还是世界首台把超导直线加速器、快循环同步加速器和储存环组合起来的先进重离子研究装置。这像把爆发力、耐力和精确控制装进同一支队伍，不只冲得快，还能稳稳留下稀有目标。

更关键的是，装置不是靠拼装国外设备建成的。大尺寸纳米晶软磁合金环曾长期受制于日本供应，国内团队最终突破米级超大磁环制备工艺，自研产品核心性能比日本同类产品高出60%以上。

团队还做出壁厚仅0.3毫米的大尺寸超薄壁骨架内衬极高真空室，应用在数百米真空管道中。欧洲同行参观后认可全流程由中国自主完成，还建议把相关技术称为“中国龙”。

快，不是赶工，是体系成熟

个人看来，HIAF另一个容易被低估的地方，是建造和调试速度。

团队采用数字孪生驱动模式，先在数字空间完成设计、加工和安装协同，再落到实体施工。

国际同等规模装置通常需要两到三年安装，HIAF只用了8个月；依托自主研发的大规模加速器集群控制系统，2公里束线在16小时内全线贯通，创造国际同类装置束流调试速度新纪录。

这不是简单的“干得快”，而是设计、制造、施工、控制和调试形成闭环。没有成熟的国产供应链，没有对数百万零部件的精确管理，速度不可能压下来。

日本理研的独立观测，更像一把国际尺子。日本团队利用铅-208主束，在RI Beam Factory实验中首次报告22种奇异核素，其中包括铪-152和铪-153，论文于2026年5月14日发表。

中方团队则用不同束流、不同装置和技术路线得到铪-153结果，两项工作相互印证。

我认为，最提气的不是谁给谁“盖章”，而是中国和国际顶尖团队已经在同一片未知区域里找答案。过去我们常要申请海外装置机时，如今中国已经拥有自主提出问题、独立完成实验并与世界一流平台平行验证的硬件底气。

真正的大戏，才刚开场

HIAF这次实验只用了最终设计能力的一部分。随着束流强度和重复频率继续提升，实验亮度预计还能提高约两个数量级。换句话说，现在已经能抓到的极稀有核素，未来会看得更多、更远。

铪-153只是开胃菜。HIAF未来有望继续搜寻未知核素，冲击119号、120号新元素，向元素周期表第八周期迈进。届时，中国团队大概率不只参与别人提出的课题，还会成为新实验方向的发起者。

它的价值也不会停在论文里。HIAF可模拟高辐射等极端环境，用于航天器元器件、卫星芯片、核能材料和新材料的抗辐射测试；同源技术还能支撑重离子精准放疗、医用同位素药物研发以及重离子辐照育种。

铪-153研究已有中国科学院大学、德国GSI亥姆霍兹重离子研究中心、德国科隆大学等机构参与，未来HIAF还将建立开放共享机制，为国际团队提供实验条件。

最值得期待的是角色变化：以前我们想办法去国外借装置，今后世界各地研究人员可能要来惠州申请机时。中国不再只是国际大科学项目参与者，也开始成为平台提供者和前沿议题组织者。

从2009年的构想到今天抓住10个铪-153离子，HIAF走了十多年。数字看着小，背后的技术链却足够重。

中国这次增加的不只是一台加速器，而是一种持续探索未知的能力。日本理研的独立结果与我们相互印证，未来更多世界级发现，大概率会从惠州这条2公里束线上跑出来。

铪-153只是第一声发令枪。真正的大赛，才刚刚开始。

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