Problemy budżetowe zagrażają najpotężniejszemu źródłu neutronów

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Najpotężniejsze naukowe źródło promieniowania neutronowego będzie miało o połowę mniejszą moc niż zakładano. European Spallation Source (ESS), budowany właśnie w szwedzkim Lund, miał ruszyć w 2023 roku z mocą 5 megawatów. Ze względu na rosnące koszty budowy zdecydowano jednak, że ESS rozpocznie pracę z mocą 2 MW. Z pewnością ograniczy to możliwości instalacji.

Co prawda rada podejmująca decyzje odnośnie ESS rozważa plan, zgodnie z którym do roku 2025 moc urządzenia zostanie zwiększona do planowanych 5 MW, jednak niektórzy naukowcy obawiają się, że ESS już na stałe zostanie przy mocy wyjściowej. Pewni wpływowi ludzie mówią, że nie potrzebujemy 5 megawatów, mówi Colin Carlile, fizyk z Uniwersytetu w Uppsali i były dyrektor ESS. Ale to syrenie głosy. Byłoby tragedią, gdyby przekonali innych do tego.

Promieniowanie neutronowe, podobnie jak promieniowanie rentgenowskie, jest wykorzystywane do badania struktury atomowej materii. Różnica polega na tym, że promienie rentgenowskie rozpraszają się na elektronach, a neutrony na jądrach atomów. To pozwala np. na zidentyfikowanie atomu wodoru, który trudno jest badać promieniami X, gdyż ma on jeden elektron. Ponadto promieniowanie neutronowe pozwala na odróżnienie izotopów tego samego pierwiastka, a dzięki temu, że neutrony posiadają spin możliwe jest też badanie właściwości magnetycznych materiałów.

Od 10 lat naukowcy używają procesu spalacji jako źródła promieniowania neutronowego. W procesie spalacji bombarduje się ciężkie atomy protonami, co prowadzi do emisji neutronów. Im silniejszy strumień protonów, tym bardziej intensywny przepływ neutronów, co z kolei pozwala na uzyskanie większej rozdzielczości przestrzennej i czasowej w badanych próbkach oraz umożliwia eksperymenty z bardzo małymi obiektami, jak na przykład z białkami.

Koncepcja budowy ESS pojawiła się w latach 80. ubiegłego wieku, a budowę rozpoczęto w 2014 roku gdy 15 krajów partnerskich zgodziło się przeznaczyć 1,84 miliardy euro na budowę. Początkowe plany zakładały, że pierwsze neutrony zostaną wygenerowane w 2019 roku, a w roku 2023 instalacja ruszy z pełną mocą 5 megawatów, dwa lata później będzie się ona składała z 16 instrumentów, a kilka lat później już z 22.

Okazało się jednak, że koszty będą wyższe niż zakładano. ESS w pierwszych latach swojej działalności (2019-2025) miało pochłonąć 850 milionów euro. Teraz okazuje się, że będzie to o co najmniej 150 milionów euro więcej. Rada ESS zaczęła więc rozważać propozycje obniżenia kosztów, w tym m.in. opóźnienie zakupu sprzętu, który pozwoliłby na osiągnięcie pełnej mocy ESS czy też spowolnienie procesu uruchamiania instalacji z pełną mocą. Zgodnie z nowym scenariuszem w roku 2023 ESS ma osiągnąć moc 2 megawatów. Nie wiadomo, co stało by się później. Jeden ze scenariuszy przewiduje, że pełna moc zostanie osiągnięta w 2025 roku, inny zaś, że jeszcze nie wtedy. Ponadto do roku 2025 miałoby zostać zainstalowanych 15 podstawowych instrumentów, jednak nie wiadomo ile z dodatkowych siedmiu trafiłoby do ESS.

Ostateczne decyzje co do przyszłości ESS zapadną przed końcem bieżącego roku tak, by kraje biorące udział w projekcie mogły zatwierdzić budżet na rok 2018.

« powrót do artykułu