21:06 06 Grudzień 2019
Tunel do zbudowanego pod Hamburgiem lasera na swobodnych elektronach European XFEL

Kino atomowe

© AFP 2019 / Markus Scholz
Świat
Krótki link
3242
Subskrybuj nas na

Największy na świecie laser dokona przełomu w wielu dziedzinach nauki.

1 września pod Hamburgiem odbędzie się ceremonia otwarcia największego na świecie lasera na wolnych elektronach.

Poświęcana temu projektowi uwaga światowych mediów wskazuje na to, że staje się gwiazdą naukową na miarę znanego Wielkiego Zderzacza Hadronów.  Odkrył bozon Higgsa, odpowiadając na zasadnicze pytania o tym, jak jest urządzony wszechświat, za co grupa naukowców została wyróżniona Nagrodą Nobla. Czego zatem możemy się spodziewać po zbudowanym pod Hamburgiem europejskim laserze na wolnych elektronach European XFEL?

„Mają wiele wspólnych cech, ale są również zasadnicze różnice. Zderzacz hadronów to fundamentalna maszyna stworzona do rozwiązywania tajemnic wszechświata. Natomiast laser jest przeznaczony do konkretnego użytku w życiu codziennym, będzie przynosić praktyczne korzyści przede wszystkim w medycynie, farmakologii, chemii, nanotechnologiach, energetyce, elektronice oraz tworzeniu nowych materiałów. Przy czym nie w odległej perspektywie, a już jutro" — powiedział w wywiadzie dla dziennika Rossijskaja Gazieta specjalny przedstawiciel Centrum Naukowo-Badawczego Kurczatowskij Institut w europejskich organizacjach badawczych Michaił Ryczew. 

Mimo że pod względem wymiarów XFEL ustępuje Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów, wymiary lasera też robią wrażenie. Został rozmieszczony pod ziemią na głębokości od 6 do 38 metrów, długość tuneli wynosi około 5,8 km. Zainstalowano w nim 17 tys. mocnych magnesów. Zresztą wartość lasera jest niższa niż wartość zderzacza, „jakieś" 1,2 mld euro. Zderzacz kosztował prawie 10 mld euro.

Były kanclerz Niemiec Gerhard Schroeder
© AP Photo / Markus Schreiber, Pool
Laser pozwoli na obserwowanie procesów, które do tej pory były nam niedostępne. XFEL może emitować fantastycznie krótkie impulsy (27 tys. strzałów na sekundę) i kadr po kadrze pokazywać, jak w reakcji chemicznej zachowują się atomy i molekuły. To jest bardzo ważne przede wszystkim w materiałoznawstwie. Dzięki temu będziemy mogli tworzyć zasadniczo nowe technologie, materiały o nieznanych, nieosiągalnych wcześniej właściwościach. Poza tym za pomocą lasera możemy na poziomie atomów badać naturę wirusów, zobaczyć, jak atakują komórkę. Wiedza o takiej „kuchni atomowej" umożliwia produkcję nowych bardziej efektywnych leków. 

Na świecie już są lasery na swobodnych elektronach, w tym w USA i Japonii. Ich maksymalna energia nie przekracza 14 eV, a u XFEL jest o wiele większa — 17 eV, czyli jasność jest miliardy razy większa. Takie parametry zapewniają temu laserowi szerokie możliwości. Jednak w celu ich osiągnięcia trzeba rozpędzić elektrony do prędkości światła. Został do tego stworzony nadprzewodnikowy akcelerator z temperaturą minus 271C. Prąd w nim płynie prawie bez strat. Nic podobnego nie ma w żadnej instalacji na świecie. 

Koszt projektu XFEL jest szacowany na około 1,23 mld euro. Ponad połowę tej kwoty zainwestowały Niemcy, a Rosja — około 25%. Pozostałe środki przeznaczyło jeszcze 10 państw europejskich — Francja, Szwajcaria, Włochy, Hiszpania, Szwecja, Polska, Dania, Grecja, Słowacja, Węgry. U źródeł projektu XFEL stali rosyjscy naukowcy, w pierwszej kolejności Jewgienij Sałdin z Nowosybirsku. Podczas budowy lasera pod względem liczby rosyjscy specjaliści ustępowali tylko gospodarzom. Trzeba podkreślić, że w laser zostały włożone nie tylko rosyjskie pomysły i wysiłki intelektualne, ale również rosyjskie „żelazo". Różne rodzaje sprzętu powstały w rosyjskich zakładach, w tym tysiące unikalnych magnesów, systemy gaszenia wiązki elektronów oraz systemy chłodzenia helem. 

Zobacz również:

Media: Ministerstwo Obrony otrzyma „oślepiający” laser
Ultrafioletowy laser rosyjskich naukowców przyspieszy internet
Ostrzał Księżyca laserem pomógł fizykom sprawdzić teorię Einsteina
Tagi:
nauka, laser, European XFEL, Hamburg, Rosja, Niemcy
Standardy społecznościDyskusja
Komentarz przez FacebookKomentarz przez Sputnik
  • Komentarz