رونمایی از مرحله نخست طرح بزرگ چشمه نور ایران

به گزارش خبرنگار فناوری هسته‌ای خبرگزاری صدا وسیما ، طرح چشمه نور بزرگترین تسهیلات آزمایشگاهی در مقیاس بزرگ برای پژوهش‌های بین رشته‌ای در کشور است که با هدف تابش سنکروترونی با درخشندگی بسیار زیاد به منظور انجام آزمایش‌های گوناگون در زمینه‌های فیزیک، شیمی، پزشکی، علم مواد، محیط زیست، نانوفناوری، داروسازی و ... اجرا شده است.

برای اجرای طرح شتابگر ملی به اعتباراتی در حدود ۳۰۰ میلیون دلار نیاز است و با بهره برداری از این طرح بزرگ ملی؛ صد‌ها دانشمند می‌توانند در آن مشغول به فعالیت شوند. 

مرحله اول این طرح شامل طراحی کلی و مفهومی و زیر ساختی آن است و مرحله دوم شامل تشکیل واحد‌های تحقیق و توسعه در ۴ تا ۵ حوزه است.

علاوه بر آن این طرح ویژگی مهم دیگری دارد و آن کاربرد‌های متعدد آن است، به گونه‌ای که از مزایای آن می‌توان در علومی، چون پزشکی، پرتو درمانی، علم فیزیک و الکترونیک استفاده کرد.
سنکروترون یا شتابگر که نخستین بار توسط لوییس آلوارز ابداع شد، نوعی از شتاب دهنده ذرات به شکل یک حلقه دایره‌ای است که با کمک میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، تابش الکترومغناطیسی تولید می‌کند، ذراتی که با سرعتی نزدیک به سرعت نور در یک محیط الکترومغناطیسی حرکت می‌کنند، در جهت حرکتشان، نوری منتشر می‌کنند که تابش سینکروترون یا نور سنکروترون نامیده می‌شود.

تابش سنکروترن یک امکان توانمند برای مطالعه ساختمان مولکولی و تغییرات شکل و ترکیبات سلولی در هنگام واکنش‌های شیمیایی است که در زمینه‌های مختلف تحقیقاتی و کاربردی در فیزیک، پزشکی، صنعت، زیست شناسی، باستان‌شناسی و ... کاربرد دارد.
بر اساس طراحی‌های انجام شده، " چشمه نور ایران " شامل یک حلقه انبارش الکترونی با محیط ۵۲۸ متر است که الکترون‌ها با انرژی ۳ گیگا الکترون ولت، جریان ۴۰۰ میلی آمپر و گسیلندگی ۴۷۷/۰ نانومتررادیان در آن انبار می‌شود. 
نور تولید شده در خطوط باریکه در طیف وسیعی از انرژی از مادون قرمز تا اشعه ایکس سخت با درخشندگی بسیار زیاد، قطبیدگی دلخواه، انرژی قابل تنظیم ابزار مناسبی برای آزمایش‌های مختلف در زمینه‌های گوناگون علمی است که می‌تواند اطلاعات بسیار دقیقی از جزئیات ساختار ماده را در مقیاس اتمی و مولکولی به دست دهد.

طراحی و ساخت بخشی از قطعات شتابگر نظیر تقویت‌کننده بسامد رادیویی حالت جامد، تفنگ الکترونی گرمایونی، مغناطیس‌های دوقطبی و چهارقطبی، دستگاه‌های اندازه‌گیری میدان مغناطیسی و منابع تغذیه با پایداری بسیار زیاد در آزمایشگاه تحقیق و توسعه طرح شتابگر ملی ایران انجام شده است.
بر اساس مطالعات مکان‌یابی، طرح شتابگر ملی در شمال دانشگاه بین الملل امام خمینی (ره) قزوین و در مساحت ۵۰ هکتار تاسیس می‌شود که در حال حاضر بخشی از تاسیسات این طرح در این محل احداث شده است.

هدف اصلی این طرح ملی، ایجاد نخستین آزمایشگاه مقیاس بزرگ برای انجام تحقیقات نانو فناوری و مطالعات بین رشته‌ای در ایران و رفع نیاز‌های فنی و تخصصی دانشمندان و محققان کشور و همچنین اثبات قدرت علمی ایران با ساخت شتابگر سنکروترون به عنوان اولین و برترین کشور در زمینه علوم، پژوهش و فناوری در خاورمیانه و کسب جایگاه شایسته در جهان تعریف شده است.
اهداف علمی و فناوری این طرح شامل "استفاده از شتابگر به‌عنوان موتور اکتشافات برای جذب دانشجویان و محققان کارآمد کشور و تأمین محیط و تسهیلات آزمایشگاهی مناسب برای آن‌ها و در نهایت جلوگیری از فرار مغز‌ها از کشور"، " ارائه و صدور خدمات پژوهشی و تجربی به سایر کشور‌های منطقه و محققان و دانشمندان آن‌ها "، " دستیابی به فناوری طراحی و ساخت شتابگر سنکروترون نسل سوم و ایجاد توانایی در توسعه آن تا رسیدن به مرز‌های دانش و فناوری در این رشته از علوم از طریق استفاده حداکثری از نیرو‌های متخصص داخلی" و " دستیابی به دانش طراحی و ساخت تجهیزات و قطعات شتابگر شامل دینامیک باریکه، الکترومغناطیس‌ها، اندازه‌گیری و آزمایش‌های مغناطیس، سیستم‌های فرکانس‌رادیویی، سیستم‌های خلاء و منابع تغذیه " است.

"احداث آزمایشگاه‌های تخصصی به منظور فراگیری و توسعه فناوری‌های مرتبط با طراحی شتابگر و اجزای آن " و " کمک به توسعه فناوری‌های دانش‌بنیان و ایجاد زیرساخت‌های لازم به منظور بهره مندی از نتایج آن‌ها " از دیگر اهداف علمی این طرح کلان است.
در صورت نهایی شدن این طرح از آن در جهت "طراحی و توسعه مواد و ترکیبات جدید با ساختار‌های استراتژیک"، "طراحی و ساخت دارو‌های جدید و انجام تحقیقات و آزمایش‌های پزشکی"، "ساخت بافت‌های مصنوعی و پیوند اندام"، "نوآوری در صنایع تولید انواع مواد (پلاستیک، لاستیک، فیبر، ابریشم و غیره) " و " آزمایش و تحقیق در خوردگی فلزات، آلیاژ‌ها و انواع مواد غذایی و بهداشتی" بهره‌برداری خواهد شد.

هم‌اکنون فیزیکدانان و مهندسان با تخصص‌های مختلف به طور مستقیم در گروه‌های تخصصی طرح مشغول به کار هستند. همچنین حدود ۲۰۰ دانشمند، محقق و استاد از دانشگاه‌ها و مراکز مختلف علمی کشور و جهان و شرکت‌های صنعتی متعدد بطور مستقیم و غیرمستقیم در این طرح مشارکت و همکاری می‌کنند.

گروه‌های فنی پس از آموزش‌های داخلی و خارجی لازم (بیش از ۹۵۰۰ نفر ساعت آموزش)، طراحی‌های اولیه سنکروترون و بخش‌های مختلف آن و همچنین ساخت نمونه‌های آزمایشی را به پایان رسانده‌اند. با توجه به برنامه زمان‌بندی و ساختار فعالیت‌های طرح، طراحی مفهومی با نظارت مشاوران فنی داخلی و بین‌المللی طرح، تکمیل شده است که گزارش آن در اختیار اعضای شورای راهبری طرح برای بررسی و تائید قرار گرفته است.

همچنین نمونه‌هایی (proyotype) از قطعات و تجهیزات شتابگر شامل الکترومغناطیس‌های (Magnets) دوقطبی و چهار قطبی، تقویت کننده‌های بسامد رادیویی (RF)، منابع تغذیه (Power supply) و سایر قطعات و تجهیزات مورد نیاز، طراحی و ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفته‌اند.