Europejskie Źródło Spalacyjne

międzynarodowy ośrodek badawczy

Europejskie Źródło Spalacyjne (ang. European Spallation Source) – międzynarodowy multidyscyplinarny ośrodek badawczy budowany od 2014 roku w Lund w Szwecji, którego głównym instrumentem badawczym będzie najsilniejsze na świecie impulsowe źródło neutronów. Na koniec lutego 2018 inwestycja była gotowa w ok. 40%. Uruchomienie planowane jest na rok 2023[1].

Centrum przetwarzania danych Europejskiego Źródła Spalacyjnego w Kopenhadze.

Źródło będzie miało wiele zastosowań w badaniach materii, od biochemii i farmakologii, przez materiałoznawstwo, po fizykę cząstek. Jego działanie przyrównywane jest do mikroskopu pracującego w skali subatomowej. Wyniki badań prowadzonych w ESS mają być dostępne (po okresie karencji) dla wszystkich zainteresowanych – placówka będzie częścią projektu European Open Science Cloud[1].

Centrum przetwarzania danych znajduje się w Kopenhadze[2].

Historia i organizacjaEdytuj

Jednym z powodów budowy dużego europejskiego ośrodka badań neutronowych jest przydatność i popularność takich badań, ale jednocześnie ograniczony do nich dostęp. Szacuje się, że w Europie istnieje 10 średnich i dużych ośrodków do badań neutronowych dysponujących 25 000 instrumento-dniami badań rocznie i jednocześnie około 6 000 naukowców korzystających z tych metod badawczych. Daje to jedynie 4 dni dostępu rocznie do źródeł neutronowych, wliczając w to eksperymenty, ale też cele szkoleniowe i edukacyjne. ESS pozwoli na dodanie aż 4 000 kolejnych instrumento-dni do tej puli. ESS ma wykonywać około 800 eksperymentów rocznie, pracując około 200 dni w roku[1]. Jednocześnie ESS będzie dysponował wyjątkowo jasnym źródłem neutronów. W niektórych zakresach nawet 100-krotnie jaśniejszym od możliwości innych źródeł na świecie. Ma to dać naukowcom zupełnie nowe możliwości badawcze[3].

 
Inauguracja budowy ESS, 2 września 2014. Od lewej: Bo Smith (główny negocjator Danii ds. ESS), Sofie Carsten Nielsen (minister edukacji i nauki Danii), Jan Björklund (minister edukacji Szwecji), Lars Leijonborg (koordynator ESS z ramienia Szwecji).

Konsorcjum ośrodka powstało w 2010 roku. Do 30 września 2015 istniało formalnie jako spółka akcyjna ufundowana przez rządy Szwecji i Danii. 1 października 2015 została przekształcona w formie europejskiego konsorcjum infrastruktury badawczej (ERIC) w paneuropejski ośrodek badawczy[2]. Członkami założycielami przekształcenia są[2]:

  • Czechy
  • Dania
  • Estonia
  • Francja
  • Niemcy
  • Polska
  • Szwajcaria
  • Szwecja
  • Węgry
  • Wielka Brytania
  • Włochy

Członkami obserwatorami (z możliwością zostania członkami zwykłymi) są[2]:

  • Belgia
  • Holandia
  • Hiszpania

Najwyższym podmiotem decyzyjnym ośrodka jest Rada ESS. Przedstawicielami Polski w radzie są: Mateusz Gaczyński (z MNiSW) i Marek Jeżabek (z IFJ PAN). Dyrektorem generalnym jest John Womersley[4].

Pracownicy ośrodka pochodzą z 50 różnych krajów. Szacuje się, że po otwarciu będzie odwiedzany przez dwa-trzy tysiące naukowców rocznie[4].

AkceleratorEdytuj

Sercem ośrodka zostanie liniowy akcelerator protonów zainstalowany w 600-metrowym tunelu. Wiązka protonów będzie przesyłana do budynku zwanego „bunkrem” (stanowiącego osłonę biologiczną), w nim zderzać się będzie z tarczą wolframową, gdzie w procesie spalacji dojdzie do emisji neutronów. Powstały strumień neutronów będzie kierowany do stacji badawczych zawierających instrumenty pomiarowe. Ma być to najsilniejsze impulsowe źródło neutronów na świecie[1].

Instrumenty badawczeEdytuj

Ze źródła neutronów korzystać będzie 15 unikalnych eksperymentów badawczo-pomiarowych, rozmieszczonych wokół „bunkra” na planie wachlarza[a][5]:

Planowana jest rozbudowa palety instrumentów do 22, przy czym możliwy jest montaż jeszcze większej ich liczby.

Udział PolskiEdytuj

 
Plac budowy Europejskiego Źródła Spalacyjnego - widok na budynek tarczy (okrągły)

Budowa ośrodka realizowana jest jako europejskie konsorcjum infrastruktury badawczej (ERIC)[6]. Koszt szacowany na 1,843 mld euro[2], sfinansowany jest przez 17 krajów europejskich, w tym Polskę. Polska pokrywa 1,8% kosztów, czyli ok. 33 mln USD. Minimum 70% tego wkładu będzie pokryte aportem (usług i urządzeń) firm i instytucji z Polski[1].

W projekt zaangażowane są: Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego PAN, Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Politechnika Wrocławska, Politechnika Warszawska, Politechnika Łódzka. Instytucje te odpowiadają między innymi za samo źródło neutronów. Polscy podwykonawcy brali udział w budowie tunelu akceleratora. Docelowo w ośrodku będzie pracowało ok. 40 polskich naukowców i inżynierów[1].

UwagiEdytuj

  1. Kolejność zgodnie ze wskazówkami zegara. W nawiasie numer portu wiązki neutronów.

PrzypisyEdytuj

  1. a b c d e f Szymon Zdziebłowski: Najsilniejsze na świecie źródło neutronów do badań materii gotowe w 40 proc. (pol.). PAP, 2018-02-27. [dostęp 2018-02-27].
  2. a b c d e European Spallation Source: European Spallation Source - Organisation (ang.). European Spallation Source. [dostęp 2018-02-27].
  3. European Spallation Source: European Spallation Source - The ESS Mandate (ang.). European Spallation Source. [dostęp 2018-02-27].
  4. a b European Spallation Source: European Spallation Source - Governance (ang.). European Spallation Source. [dostęp 2018-02-27].
  5. European Spallation Source: European Spallation Source - Instruments (ang.). European Spallation Source. [dostęp 2018-02-27].
  6. European Spallation Source: European Spallation Source - About (ang.). European Spallation Source. [dostęp 2018-02-27].

Linki zewnętrzneEdytuj