Framtida blir forma i Lund

Verdas største protonakselerator skal stå ferdig i Lund i 2019. European Spallation Source blir materialvitskapen sitt svar på CERN. – Den farmasøytiske industrien vil truleg hausta dei største gevinstane av dei forskingsfunna me gjer her, trur forskar Esko Oksanen.

NØYTRON: – Forskinga her vil gi oss eit bilete av korleis nøytrona ser ut og kva teknologiar som kan påverka dei og gi dei forskjellige eigenskapar, seier forskar Esko Oksanen ved European Spallation Source.

Foto: Ola Sæther

I dag står det svære anleggsmaskinar og store stålstenger på eit  jorde utanfor universitetsbyen Lund i Sør-Sverige. Men det er ikkje Europas største forskingsprosjekt som er i ferd med å reisa seg, derimot ein av dei største forskingsinvesteringane i Sverige, MAX IV-synkrotronen. Det skal bli eit laboratorium og ei kjelde for forsking på røntgenstråling. Rett sør for dette anlegget vil bygginga av protonakseleratoren til European Spallation Source starta neste år.

Sjumilssteg

Når European Spallation Source står ferdig i 2019, vil det bli eit sjumilssteg for materialvitskapen.

ANLEGGSOMRÅDET:  På dette jordet reiser Sveriges største forskingsprosjekt seg sykrotronen MAX IV. Litt lenger sør på biletet tar bygginga av protonakseleratoren til European Spallation Source til neste år.

 

Det vil gjera europeiske forskarar i stand til å halda fram med å vera eit hestehovud føre forskarar i Japan og i USA i materialvitskapen.

I USA har dei allereie opna the Spallation Neutron Source (SNS) i Tennessee, medan Japan har opna dørene til the Life Science Experimental Facility (MLF). Anlegget i Lund vil bli fem gonger kraftigare enn dei to akseleratorane i USA og Japan og bruka ein teknologi som vil gi endå sterkare strålar enn dei to andre.  

 

Materialvitskapen sitt svar på CERN

På mange måtar blir dette materialvitskapen sitt svar på partikkelfysikken sine akseleratorar ved forskingssenteret CERN i Sveits. Medan dei der brukar verdas største forskingsinstrument for å finna dei aller minste delane som verda er sett saman av, og finna ut om det er mogleg å rekonstruera den augneblinken jorda blei til, altså Big Bang, skal forskarane i Lund sjå nærmare på korleis dei aller minste elementa i ulike material, altså nøytrona, kan setjast saman på ulike måtar for å gjera dei sterkare eller gi dei heilt nye eigenskapar.Nøytron kan erstatta røntgen, dei kan utnyttast i grøn energi, og dei kan skapa betre material til bruk både i flyvenger og i medisinsk utstyr. Men nøytrona kan også gi meir informasjon om den grunnleggjande fysikken i universet.

Ein av dei 150 tilsette ved European Spallation Source er forskaren og akseleratoreksperten Mohammad Eshraqi, som tidlegare arbeidde ved CERN i Sveits. Han forklarar korleis dei tenkjer seg at protonakseleratoren skal fungera når den står klar om sju år.

BANEBRYTANDE: – Grunnen til at eg kom hit, er at dette er banebrytande forsking som ingen andre forskarar har vore i nærleiken av tidlegare, fortel forskar og akseleratorekspert Mohammad Eshraqi.

– Protonakseleratoren produserer protonstrålar som når dei treffer eit bestemt mål av fast wolfram, kastar ut nøytron som gjennom ulike strålelinjer går til dei testområda som husar dei 22 forskingsinstrumenta. Etter at dei har gått gjennom dei ulike instrumenta, skal alle forskingsdata samlast og analyserast i ESS sitt datasenter, som skal liggja ved Niels Bohr-instituttet ved Københavns Universitet, fortel han.

14 milliardar svenske kroner

Det er ikkje berre prislappen på 14 milliardar kroner det er svære dimensjonar over ved det anlegget som skal byggjast i Lund. Også storleiken på protonakseleratoren kan ein bli imponert av. Den vil bli 580 meter lang når den står ferdig i 2019. Den vil gi eit elektromagnetisk felt som får protona til å fara rundt i 90 prosent av lysets fart, seier han. Den velrenommerte forskaren angrar ikkje på at han forlet eit trygt tilvære ved CERN i Sveits og flytta til eit forskingsprosjekt som førebels berre eksisterer på papiret i Lund.

– Grunnen til at eg kom hit, er at dette er banebrytande forsking som ingen andre forskarar har vore i nærleiken av tidlegare. Me får enorm kunnskap frå heile verda og eg kan delta i utforminga av forskingsanlegget heilt frå starten. For meg er det viktig at eg kan vera med på å gjera protonakseleratoren så grøn og miljøvennleg som mogleg. Difor vil me utvikla metodar som gjer det mogleg å hindra anlegget i å sleppa ut radioaktivitet under eksperimenta. Det er ei av utfordringane våre, seier Mohammad Eshraqi.

– Meir målretta medisinar

Ein av kollegaene hans er Esko Oksanen frå Finland. Han er ekspert på eit av dei 22 instrumenta som skal byggjast ved ESS og som skal gi oss meir kunnskap om korleis nøytrona er sette saman i ulike material og grunnstoff.

– Gjennom å forska på ulike delar og nivå, kan me få eit bilete av korleis nøytrona ser ut, kva eigenskapar dei har, og kva teknologiar som kan påverka dei og gi dei forskjellige eigenskapar. Den farmasøytiske industrien vil truleg hausta dei største gevinstane av dei forskingsfunna me gjer her. Medisinane kan nemleg gjevast eigenskapar som gjer dei meir målretta. Det som er aller mest morosamt, er likevel at me aldri veit kva funn me vil gjera, fortel han begeistra.  

Vil forska på nye material

Colin Carlile er direktør for European Spallation Source. Tidlegare var han direktør for det store europeiske forskingssenteret i Grenoble. At han takka ja til å bli direktør for ESS, meiner mange var avgjerande for at Sverige fekk støtte til å etablera anlegget i Lund.

DET STORE OG DET BITTELITE:  – Me forskar på alt som er mellom det svært store og det som er bittelite, seier direktør Colin Carlile ved European Spallation Source.

– Dette er ikkje CERN, me forskar på alt som er mellom det svært store og det som er bittelite. Dessutan er dette i stor grad bruksretta forsking som vil koma til nytte både for farmasøytisk industri og dei som vil utvikla nye material, seier Colin Carlile til Uniforum. Han viser også til eit konkret døme:

– Me er svært interesserte i å forska nærare på det materialet som finst på havbotnen og som hindrar at vatnet forsvinn ned i resten av jordkloden. Det ville fått store konsekvensar for oss alle, smiler han.

– Om me skal kunna utnytta det materialet til ulike produkt, må me også finna ut korleis det kan vera mogleg å leggja materialet tilbake igjen der me fann det, med dei same eigenskapane. Dersom me ikkje klarer det, vil det øydeleggja havbotnen, om me likevel bestemmer oss for å utvinna det, åtvarar han.

Til no deltar 17 europeiske land i arbeidet med European Spallation Source. Dei nordiske landa står for 50 prosent av byggjekostnadene, medan dei andre europeiske landa skal koma sterkare inn på driftssida.

European Spallation Source:

* det blir eit forskingssenter grunnlagt på verdas sterkaste nøytronkjelde. Det kan samanliknast med eit gigantisk mikroskop der ein studerer ulike material frå plaster og medisinar til motorar og molekylar.

*senteret vil få ein protonakselerator som produserer nøytron når protona treffer eit mål av tungmetall

* kunnskapen kan brukast av forskarar innanfor livsvitskap, miljø-, energi-, transport- og ingeniørvitskap, men også innanfor fysikk og arkeologi

* det vil kosta 14 milliardar svenske kroner og vil stå ferdig i Lund i Sør-Sverige i 2019.

* Noreg vil gi eit samla bidrag på 400 millionar svenske kroner til prosjektet. Institutt for energiteknikk på Kjeller skal levera detektorar til dei 22 vitskapsinstrumenta ved ESS.

 

Den norske linken

Noreg er førebels inne med 2,5 prosent av dei samla kostnadene, det vil seia rundt 400 millionar kroner. Desse pengane går gjennom Forskingsrådet som i samarbeid med European Spallation Source plukkar ut dei beste forskargruppene blant dei som deltar i konkurransen om å samarbeida med forskingssenteret i Lund.

Det var Fysisk avdeling ved Institutt for energiteknikk på Kjeller som vann den siste utlysinga. Difor kan postdoktor Isabel Llamas-Jansa leia ein postdoktor og ein materialingeniør i arbeidet med å utvikla detektorar for dei 22 forskingsinstrumenta som skal byggjast ved hovudanlegget Lund.

– Me er den einaste samarbeidspartnaren som også kan skilta med ein eigen reaktor. Og me reknar med at me kan utføra dei første testane for European Spallation Source i reaktoren ein gong før jul, seier Isabel Llamas-Jansa til Uniforum.

– Ein av tinga me skal sjå på, er bruken av stoffet boron-10 i staden for helium som materiale i detektorane, legg ho til.

Også Isabel Llamas-Jansa ser store fordelar for materialvitskapen gjennom den forskinga som skal drivast i Lund.

– Her på Institutt for energiteknikk driv me forsking på brenselsceller som brukar hydrogen. Hydrogen får du ikkje auge på gjennom røntgen. Derimot vil det vera mogleg å gjera det om ein får utvikla eit apparat som brukar nøytron. Då vil me også sjå partiklane i hydrogen, fortel ho.

BORON-10 ERSTATTAR HELIUM:  – Ein av tinga me skal sjå på, er bruken av stoffet boron-10 i staden for helium som materiale i detektorane, fortel postdoktor Isabel Llamas-Jansa ved Institutt for energiteknikk på Kjeller. I bakgrunnen ser de reaktoren.

 

 

 

 

 

.

 

Emneord: Realfag, Internasjonalisering Av Martin Toft (tekst) og Ola Sæther (foto)
Publisert 31. mai 2012 09:38 - Sist endra 31. mai 2012 14:33
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikkje UiO- eller Feide-brukar?
Opprett ein WebID-brukar for å kommentere