هفته گذشته هم خبری در تایید این مطلب منتشر شد.
معاون پژوهشی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری از برآورد ۵۰۰ میلیارد تومان بودجه برای ساخت شتاب‌دهنده ملی خبر داد و گفت: نتایج مطالعات صورت گرفته درباره این پروژه ۲ تا ۳ ماه آینده اعلام می‌شود.
از اوایل قرن بیستم که رادرفورد با شتاب‌دادن به هسته‌های هلیوم (ذره آلفا) و پرتاب آن به سمت یک ورقه طلا، هسته اتم را کشف کرد، تا به امروز، شتاب‌دهنده‌ها کاربردهای اساسی در علوم داشته‌اند.
تعدادی از این شتاب‌دهنده‌ها مثل LHC در مرکز تحقیقات ذرات بنیادی اروپا (CERN) و شتاب‌دهنده آزمایشگاه فرمی و SLAC در آمریکا، به‌خاطر انرژی زیادی که به ذرات می‌دهند، در آزمایش‌های بنیادی فیزیک زیراتمی به‌کار می‌روند و تعدادی از شتاب‌دهنده‌ها که انرژی کمتری دارند مثل سزامی، برای تحقیقات کاربردی‌تری مثل فیزیک حالت جامد، بررسی مدل‌های مواد، متالورژی، پزشکی، باستان‌شناسی، محیط زیست، داروسازی و... استفاده می‌شوند. حالا به نظر می‌رسد ایران نیز تصمیم گرفته صاحب یک شتاب‌دهنده باشد.
تجربه‌های ایرانی
پژوهشگران فیزیک ذرات بنیادی در کشور ما، پیش‌از این در ۲ پروژه بین‌المللی در زمینه شتاب‌دهنده‌ها فعالیت داشتند. یکی از این برنامه‌ها شتاب‌دهنده LHC در سرن است که اجتماع عظیمی از دانشمندان سراسر جهان در آن مشارکت دارند.
هدف این پروژه یافتن یکی از مرموزترین ذرات بنیادی عالم به‌نام ذره «هیگز» است که نقش مستقیمی در به‌وجود آمدن خاصیت «جرم» ذرات دارد. این آزمایشگاه ۴ آشکارساز دارد که ایران در یکی از آنها سهیم است.
به دلیل اینکه هزینه این آزمایشگاه بسیار زیاد می‌شود، متولیان پژوهش کشور در چندسال گذشته تصمیم گرفتند که به‌جای اینکه برای این خدمات پول بدهند، در ساخت بخشی از قطعات آن سهیم شوند.
البته مدیریت آن پروژه در سرن هم سعی کرده‌بود که اعضای مختلف، از سراسر دنیا، در ساخت قطعات مختلف، مشارکت داشته‌باشند. سهم کشورمان ساختن ۲ مجموعه کامل فوروارد هادرون کالریمیتر برای آشکارساز CMS بود.
این قسمت که حدود ۲۰۰ تن بود در شرکت هپکو ساخته‌شد و به سوئیس- محل استقرار شتاب‌دهنده- فرستاده و نصب شد.
پروژه دیگر بین‌المللی که درکشورمان، به‌خصوص در دوران دولت جدید بسیار مورد بی‌مهری قرارگرفت اما بالاخره با تلاش مجلس هفتم مشکلات پیش‌روی آن برطرف شد، همکاری منطقه‌ای به‌نام سزامی (دستگاه تابش سینکروترون برای علوم کاربردی در خاورمیانه) بود.
سزامی، یک تابشگر سینکروترن است که در اردن مستقر شده و کشورهای خاورمیانه در تکمیل آن نقش دارند. سزامی، حلقه‌ای‌است به قطر ۱۰۰ متر که داخل آن ۱۶ مگنت است که الکترون را منحرف می‌کند.
هرکدام از اینها ۶ تن وزن و ۲ متر طول دارند. پژوهش‌های اولیه نشان می‌دهد که ایران توانایی ساخت این مگنت‌ها برای آزمایشگاه سزامی را دارد. این مگنت‌ها دقت بسیار بالایی دارند.
یک هسته آهنی دارند که برای ساختش ۲۰۰ ورقه آهن با ابعاد ۲ متر و ضخامت ۱.۵ میلی‌متر باید کنارهم باشند. این دستگاه، الکترون‌ها را در یک حلقه با انرژی زیاد به حرکت درمی‌آورد.
الکترون‌ها به خاطر حرکت شتابداری که دارند، از خودشان تابش گسیل می‌کنند. به این تابش، تابش سینکروترون می‌گویند. طیف این تابش از امواج مادون قرمز تا پرتوهای X سخت را شامل می‌شود.
این تابش شدت بسیار بالایی دارد و در مقایسه با لامپ پرتو X معمولی، میلیاردها مرتبه شدتش بیشتر است.
خاصیت مهم این دستگاه این است که پرتو را در زاویه خاصی ساطع می‌کند. شدت زیاد و جهت خاص این تابش باعث می‌شود که بتوانیم کارهایی با این دستگاه انجام دهیم که با چشمه‌های نور معمولی نمی‌توان آنها را انجام داد.
شتاب‌دهنده ایرانی
همکاری ایران در این دو پروژه، نشان‌دهنده این بود که متخصصان کشورمان توان فنی طراحی، نظارت و ساخت یک شتاب‌دهنده کاربردی را درکشور دارند. برای همین درچند سال گذشته صحبت احداث شتاب‌دهنده ملی و شتاب‌دهنده‌های مشابه کوچک‌تر در کشور بیشتر شده‌است.
هم‌اکنون پژوهشکده ذرات و شتاب‌دهنده‌ها در IPM زیرنظر دکتر حسام‌الدین ارفعی، استاد دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف و مسئول پیگیری این پروژه است.
این آزمایشگاه که «پروژه شتاب‌دهنده خطی» (LINAC) نام دارد قرار است در شهرک علم و فناوری اصفهان ساخته شود.
ظاهر این دستگاه شبیه شتاب‌دهنده خطی SLAC در دانشگاه استنفورد است، اما چون انرژی آن کمتر است، در تحقیقات کاربردی در زمینه‌های مختلف پزشکی و کشاورزی از آن استفاده می‌شود.
این دستگاه الکترون‌ها را درطول یک خط راست به‌حرکت درمی‌آورد و در انتهای خط آنها را به انرژی حدود ۸ تا ۱۲ مگاالکترون ولت می‌رساند.
این مقدار انرژی برای تحقیقات به‌روز کاربردی از این دست بسیار مناسب است و نمونه‌های مشابهی از این دستگاه‌ها که در کشورهای اروپایی کار می‌کنند هم با انرژی‌هایی در همین حدود کار می‌کنند.
دکتر منصور کبگانیان، معاون پژوهشی وزارت علوم درباره این شتاب‌دهنده‌ها می‌گوید: متخصصان ما در زمینه شتاب‌دهنده‌ها اقدامات بین‌المللی بسیاری انجام داده اند و هم‌اکنون عضویت رسمی شورای سزامی را به دست آورده‌ایم و نمایندگان و مشاوران نیز به این شورا معرفی شده‌اند.
او با اشاره به برنامه ساخت شتاب‌دهنده ملی در داخل کشور می‌گوید: اجرایی شدن این پروژه کاری جدی و پرهزینه در سطح کشور است از این‌رو متخصصان این امر را مأمور کردیم که کار را برای اقتصاد سنجی و امکان‌پذیری در قالب پروژه‌های مطالعاتی آغاز کنند.
معاون پژوهشی وزارت علوم با بیان اینکه شتاب‌دهنده در مرحله مطالعاتی در دستور کار قرار دارد و در حال حاضر در فاز مطالعه است، تاکید می‌کند: قول اجرایی شدن شتاب‌دهنده ملی داده نشده و اگر چه از لحاظ مهندسی هیچ‌چیز غیرممکن نیست و توان داخلی برای ساخت آن بالاست اما این پروژه احتیاج به زمان کافی و بودجه دارد.
وی می‌افزاید: کار مطالعاتی پروژه از اواخر سال گذشته جدی‌تر شده و حدود ۲ تا ۳ ماه آینده نتایج اولیه در این خصوص اعلام می‌شود.