Dünyanın en parlak X ışını: Çin Asya’da dördüncü nesil sinkrotron tesisi kuracak ilk ülke olacak

Dünyanın en büyük X ışını kaynağı olacak yeni nesil sinkrotron radyasyon tesisi bu yıl sona ermeden Çin’de faaliyet göstermeye başlayacak. 4.8 milyar yuan (665 milyon dolar) değerindeki “Yüksek Enerjili Foton Kaynağı” projesi (HEPS) Asya’da türünün tek örneği olacak. Ayrıca Çin böylelikle dünyada dördüncü nesil sinkrotron ışık kaynağına sahip birkaç ülkeden biri olacak.

Sinkrotronlar elektronlar gibi yüksek enerjili parçacıkların manyetik alan içinde döndürülmesiyle elektromanyetik radyasyon üretir. Bu radyasyon daha sonra maddelerin moleküler ve atomik yapısını incelemek, biyolojik yapıları çözmek gibi alanlarda kullanılır. Örnek üzerinden gidecek olursak proteinlerin atomik yapısını öğrenebilmek için araştırmacıların molekülleri saflaştırması ve X ışınlarıyla görüntüleyebilecek şekilde kristal yapılar haline getirmesi gerekiyor.

Eski nesil sinkrotonlarla sadece büyük proteinler incelenebilirken küçük proteinlerin kristallerini incelemek neredeyse imkansız hale geliyor. Halbuki proteinlerin yapısını görerek nerede sorun olduğunu anlayabilir, ona göre tedaviler geliştirilebilir. HEPS bu noktada devreye giriyor. X ışınları en küçük proteinleri bile ayrıntılı olarak analiz edebilecek kadar güçlü olacak. Yeni sinkrotonlar araştırmacıların eski tesislerde tamamlanması günler sürecek deneyleri hızla gerçekleştirmesine de olanak tanıyacak.

Beijing şehir merkezine yaklaşık 50 kilometre uzaktaki Huairou’da bulunan HEPS’teki bilim insanları yeni tesiste ışığın parlaklığını ve kararlılığını korumak için gerekecek vakum odasının haziran sonuna kadar tamamlanacağını umuyor. Çapı 1,36 kilometre olan depolama halkasında elektronlar altı gigaelektron volt hızlandırılabilecek. Böylelikle yüksek enerjili X ışınları elde edilebilecek, numuneler nanometre ölçeğinde incelenebilecek. Cihazın zaman çözünürlüğü mevcut şartlarda Çin’in en gelişmiş sinkrotronu ve çapı 431 metre olan Şanghay Sinkrotron Radyasyon Tesisi gibi üçüncü nesil sinkrotronlarınkinden 10 bin kat iyi olacak.

Şu an dünya genelinde faaliyet gösteren 70 sinkrotron var. Ancak bunlardan sadece birkaçı en parlak, odaklı ışığı üreten dördüncü nesilden. Dördüncü nesil parçacık hızlandırıcılardan bazıları  şunlar: İsveç’in MAX IV Laboratuvarı, Brezilya’nın Sirius’u, Fransa’nın Avrupa Sinkroton Radyasyon Tesisi’ndeki İleri Foton Kaynağı. HEPS mevcut bir tesisi takviye etmek yerine sıfırdan inşa edildi. Yetkililere göre bunun sebebi güçlü X ışınları üretmek için Çin’de mevcut olanlardan çok daha büyük hızlandırıcı gerekiyor.

‘Hayalet parçacık’ nötrinolar Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda ilk kez gözlemlendi