China ha inaugurado el High Intensity Heavy Ion Accelerator Facility (HIAF) en Huizhou, una instalación de dos kilómetros diseñada para acelerar iones pesados y dirigirlos contra núcleos atómicos. Este complejo, que comenzó a operar en fase de prueba tras superar su revisión de aceptación, promete impulsar la investigación científica en áreas que van desde la física nuclear hasta la resistencia de materiales espaciales y aplicaciones médicas, marcando un hito en la investigación con iones pesados a nivel global.
Existen máquinas diseñadas para observar fenómenos conocidos y otras creadas para explorar límites aún inexplorados de la materia. En Huizhou, China ha establecido un complejo con una línea de haz de dos kilómetros, capaz de acelerar iones pesados y dirigirlos con una intensidad excepcional hacia núcleos atómicos. Aunque su descripción inicial podría sugerir una infraestructura exclusiva para físicos nucleares, su alcance es mucho más amplio.
El martes 21 de julio marcó un hito crucial: el High Intensity Heavy Ion Accelerator Facility (HIAF) superó la revisión de aceptación que certifica el cumplimiento de sus objetivos de construcción y comenzó su fase de operación de prueba para investigación científica. Este proyecto, desarrollado por el Instituto de Física Moderna de la Academia China de Ciencias, inició su construcción en diciembre de 2018 y generó su primer haz en octubre de 2025. Con la obra finalizada, el enfoque ahora se centra en la ciencia.
El HIAF no opera como una única pista de alta velocidad para partículas. Su arquitectura distribuye las tareas entre tres sistemas principales: un acelerador lineal superconductor que provee haces intensos de forma continua o pulsada, un sincrotrón que acumula los iones y los eleva a energías superiores, y un anillo de almacenamiento que los conserva para mediciones de precisión. El proceso se inicia con iones, que son átomos a los que se les han retirado uno o más electrones, permitiendo su aceleración y guía mediante campos eléctricos y magnéticos. Los responsables del proyecto destacan que es la primera instalación avanzada de investigación con iones pesados que integra estas tres tecnologías.
Una instalación concebida para estudiar mucho más que átomos
Aún no comprendemos completamente cómo se formaron muchos de los elementos pesados en el universo. Para reconstruir esta historia, los investigadores emplearán el HIAF para generar núcleos inestables, estudiar su comportamiento y explorar los límites donde la materia nuclear pierde su cohesión. Este trabajo también abre la posibilidad de intentar crear nuevos elementos superpesados. El objetivo es no solo expandir el conocimiento de la tabla periódica, sino también entender mejor los procesos cósmicos que dieron origen a elementos como el uranio.
Los mismos haces utilizados para investigar núcleos también pueden emplearse para someter chips, componentes electrónicos y materiales a radiación intensa. En el espacio, el impacto de una partícula energética puede corromper datos, bloquear circuitos o causar daños permanentes en un componente. Reproducir estos efectos en tierra permite estudiarlos antes de integrar la tecnología en satélites o naves. El HIAF también cumple esta función: ofrecer un entorno controlado para probar la resistencia y los fallos de dispositivos bajo la radiación espacial.
Cuando estos iones inciden en tejidos o materiales, el experimento cambia de escala, pero el principio se mantiene. Su energía puede aplicarse en el sector médico y, simultáneamente, para acelerar la acumulación de daños por radiación en materiales destinados a sistemas nucleares avanzados o futuros entornos de fusión. No se trata de un hospital ni de un reactor para generar electricidad. El HIAF ofrece un espacio crucial y preliminar donde se puede verificar, bajo parámetros controlados, qué funciona, qué se degrada y qué necesita ser rediseñado.
La fase de puesta en marcha ha revelado cifras que evidencian su capacidad. Según los responsables del proyecto, el equipo completó la puesta en marcha del haz a lo largo de la línea de dos kilómetros en 16 horas, un récord entre instalaciones similares. También afirman que las intensidades pulsadas de los haces de oxígeno y bismuto superaron las referencias internacionales anteriores por factores de tres y 7,5, respectivamente. Durante las pruebas, ya se han realizado investigaciones sobre masas nucleares, producción de haces radiactivos, estructura nuclear e irradiación de materiales. Estos son resultados iniciales: el HIAF sigue en fase de pruebas y ahora debe demostrar cómo puede transformar esta capacidad en descubrimientos y aplicaciones reales.
