Kỷ nguyên nghiên cứu đa mô hình mở ra, cho phép phân tích cấu trúc bên trong và cách sắp xếp nguyên tử của các vật liệu cần thiết cho phát triển bán dẫn, pin lithium-ion và thuốc mới. Dự án máy gia tốc phát xạ thế hệ thứ 4 mang tên 'Kính hiển vi Hàn Quốc (KLS)' đã chính thức khởi công với tổng vốn đầu tư 1,164.3 tỷ won.
Bộ Khoa học, Công nghệ và Truyền thông Hàn Quốc (MSIT) và Viện Nghiên cứu Khoa học Cơ bản Hàn Quốc (KBSI) đã tổ chức lễ khởi công KLS tại khu vực máy gia tốc phát xạ ở Cheongju, tỉnh Chungbuk. Ông Koo Hyuk-chae, Thứ trưởng Bộ MSIT, trong bài phát biểu đã nhấn mạnh: "Chúng tôi sẽ nâng cao trình độ công nghệ trong ngành bán dẫn, pin lithium-ion và sinh học thông qua KLS, và chính phủ sẽ không tiếc ngân sách và chính sách hỗ trợ để dự án thành công."
KLS sẽ được xây dựng trên diện tích 540.000m², tương đương khoảng 74 sân bóng đá. Đây là một cơ sở nghiên cứu quốc gia lớn bao gồm máy gia tốc tuyến tính, bộ tăng tốc, vòng lưu trữ có chu vi khoảng 800m và các đường bức xạ. Dự kiến hoàn thành xây dựng vào cuối năm 2029. Ông Shin Seung-hwan, Trưởng nhóm xây dựng KLS, cho biết: "Chúng tôi dự kiến sẽ tiến hành thử nghiệm vào năm 2030 và từ năm 2031, các nhà nghiên cứu sẽ có thể sử dụng cơ sở này một cách chính thức."
Máy gia tốc phát xạ là cơ sở nghiên cứu tạo ra bức xạ mạnh mẽ bằng cách tăng tốc electron gần với tốc độ ánh sáng và quay khoảng 375.000 lần mỗi giây trong vòng lưu trữ. Sử dụng bức xạ này, có thể phân tích chính xác cấu trúc nguyên tử, đặc tính hóa học và trạng thái electron bên trong vật chất. Được gọi là 'kính hiển vi siêu lớn', nó sẽ được ứng dụng trong nghiên cứu và phát triển (R&D) trong nhiều lĩnh vực như bán dẫn, pin lithium-ion, sinh học, thuốc mới và vật liệu tiên tiến.
Điểm khác biệt lớn nhất giữa KLS được xây dựng tại Cheongju và máy gia tốc phát xạ thế hệ thứ 3 tại Pohang là độ sáng của bức xạ. Ông Shin cho biết: "Hiệu suất của máy gia tốc phụ thuộc vào cách bố trí các nam châm trong vòng lưu trữ. Ở thế hệ thứ 4, số lượng và mật độ nam châm sẽ tăng lên đáng kể, giúp độ sáng của bức xạ tăng gấp hơn 100 lần so với thế hệ thứ 3."
Khi độ sáng tăng lên, thời gian cần thiết cho các thí nghiệm sẽ giảm, đồng thời có thể phân tích những khu vực vi mô mà trước đây khó quan sát. Quá trình hoạt động của các linh kiện bán dẫn và vật liệu pin cũng sẽ được theo dõi theo thời gian thực để xem sự thay đổi của chuyển động nguyên tử và electron.
Giám đốc Viện Nghiên cứu Máy gia tốc Pohang, ông Kim Jae-young, nhấn mạnh: "Trước đây, chúng tôi phải đo lường cấu trúc bên trong vật chất, cấu trúc electron và cấu trúc nguyên tử một cách riêng biệt. Khi KLS đi vào hoạt động, một kỷ nguyên nghiên cứu mới sẽ mở ra, cho phép phân tích cả ba thông tin này cùng một lúc."
KBSI dự kiến sẽ xây dựng 10 đường bức xạ ban đầu và mở rộng lên 40 đường trong dài hạn. Đường bức xạ là các kênh truyền tải bức xạ từ máy gia tốc đến thiết bị thí nghiệm. Trong số 10 đường bức xạ ban đầu, 3 đường sẽ được ưu tiên hỗ trợ cho ngành công nghiệp trong các lĩnh vực sinh học, thuốc mới, pin lithium-ion và vật liệu tiên tiến. 7 đường còn lại sẽ được sử dụng cho khoa học cơ bản và R&D học thuật.
Ông Shin cho biết: "Cấu trúc của 10 đường bức xạ ban đầu đã được xác định, nhưng chúng tôi vẫn đang thảo luận với người sử dụng về các thành tựu khoa học mà mỗi đường bức xạ sẽ đạt được. Chúng tôi dự định sẽ áp dụng hệ thống hợp tác này trong quá trình xây dựng 40 đường bức xạ trong tương lai."
Nhóm dự án tin rằng KLS sẽ có hiệu suất giá cả tốt nhất thế giới. Một số quốc gia như Trung Quốc đã mở rộng chu vi vòng lưu trữ lên hơn 1.3-1.4km để tối đa hóa năng lượng và hiệu suất, nhưng KLS được thiết kế để đạt hiệu suất cao nhất trong các lĩnh vực thí nghiệm mà các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp trong nước chủ yếu sử dụng.
Ông Shin cho biết: "Nếu dựa vào độ sáng, KLS sẽ đạt mức thứ 3 thế giới tại thời điểm thiết kế và dự kiến sẽ duy trì hiệu suất ở mức thứ 4 thế giới trong 10-20 năm tới."
Dữ liệu nghiên cứu quy mô lớn được sản xuất từ KLS cũng sẽ trở thành nguồn tài nguyên nghiên cứu mới. Khi đi vào hoạt động, dự kiến sẽ tạo ra khoảng 1 petabyte (PB) dữ liệu mỗi ngày, tương đương với dung lượng của khoảng 1.000 ổ cứng cá nhân 1 terabyte (TB).
KBSI dự định hợp tác với Viện Nghiên cứu Máy gia tốc Pohang và các cơ quan liên quan để xây dựng hệ thống lưu trữ và chia sẻ dữ liệu máy gia tốc phát xạ, cũng như phân tích bằng trí tuệ nhân tạo (AI). Trước đây, các nhà nghiên cứu phải tự mang dữ liệu về để phân tích, nhưng trong tương lai, họ sẽ sử dụng dữ liệu tích lũy để cùng nhau đưa ra các kết quả nghiên cứu mới.
Khi KLS đi vào hoạt động, nhu cầu nghiên cứu tập trung tại máy gia tốc phát xạ Pohang cũng sẽ được phân tán một phần. Hiện tại, máy gia tốc Pohang nhận hơn 3.000 đề xuất thí nghiệm mỗi năm, với tỷ lệ cạnh tranh thời gian bức xạ trung bình khoảng 2.5:1. Tuy nhiên, chỉ với 10 đường bức xạ ban đầu, khó có thể đáp ứng toàn bộ nhu cầu hiện tại.
Giám đốc Kim cho biết: "Dù KLS được hoàn thành, nhưng trong giai đoạn đầu, vấn đề cạnh tranh thời gian bức xạ sẽ không được giải quyết ngay lập tức. Về lâu dài, việc xây dựng đủ 40 đường bức xạ mới có thể đáp ứng phần lớn nhu cầu hiện tại." Ông cũng cho biết: "Máy gia tốc phát xạ là cơ sở mà nhu cầu sử dụng sẽ tiếp tục tăng lên khi các công nghệ đo lường mới được phát triển. Khi 40 đường bức xạ được xây dựng, nhu cầu nghiên cứu có thể sẽ tăng lên so với hiện tại."
Việc đảm bảo nguồn nhân lực chuyên môn được coi là thách thức trong tương lai, do cơ sở hạ tầng nhân lực chuyên môn trong nước cho thiết kế, vận hành máy gia tốc và sử dụng đường bức xạ vẫn chưa đủ. Nhóm dự án dự định sẽ từng bước đảm bảo nhân lực bằng cách tận dụng các khóa đào tạo nhân lực máy gia tốc tại các trường đại học và mạng lưới các nhà nghiên cứu quốc tế.
Ông Shin cho biết: "Chúng tôi đang hợp tác với các chương trình đào tạo và phát triển nhân lực liên quan đến máy gia tốc tại các trường đại học như Đại học Chungbuk và Đại học Korea, đồng thời thu hút nhân tài quốc tế xuất sắc thông qua mạng lưới các nhà nghiên cứu máy gia tốc phát xạ ở nước ngoài."
Ông cũng cho biết: "Cho đến khi hoàn thành vào năm 2029, đội ngũ nhân lực chuyên môn từ Viện Nghiên cứu Máy gia tốc Pohang sẽ hỗ trợ dự án. Nếu chúng tôi kết hợp việc thu hút nhân tài quốc tế với việc đào tạo nhân lực trong nước, chúng tôi sẽ có thể đảm bảo đủ nhân lực cần thiết cho việc xây dựng và vận hành cơ sở."
* Bài viết này được dịch tự động bằng AI.
© Bản quyền thuộc về Thời báo Kinh tế AJU & www.ajunews.com: Việc sử dụng các nội dung đăng tải trên vietnam. kyungjeilbo.com phải có sự đồng ý bằng văn bản của Aju News Corporation.