ESS kan liknas vid en schweizisk armékniv. Med samma teknik kan många olika vetenskapsområden studeras. Exempelvis kan geologer använda neutronstrålningen för att förstå hur bergarter reagerar under högt tryck, medan arkeologer och paleontologer kan se in i förstenade dinosaurieägg med hjälp av neutronstrålningen. Bilden på dinosaurieäggen är från Nangkan i Kina.

Bara fantasin sätter gränser för ESS

2015-02-09

Med finansieringen klar kunde spaden i fjol sättas i jorden för bygget av den stora forskningsanläggningen ESS utanför Lund. Anläggningen kommer att kunna användas av forskare inom många områden – idag är det svårt att förutse exakt vilka. En av utmaningarna är därför att konstruera den flexibelt.

– Vi kan idag inte förutspå exakt vilka vetenskapliga spörsmål som kommer att besvaras med hjälp av anläggningen. Därför måste vi utnyttja den teknik som finns till sitt yttersta för att anläggningen ska kunna erbjuda så många möjligheter som det går, säger Sindra Petersson Årsköld som är vetenskaplig rådgivare vid ESS. 

Man kan dra paralleller till neutronforskningsanläggningen ISIS utanför Oxford, en av motsvarigheterna till ESS som används av europeiska forskare idag. Anläggningen har funnits i runt 25 år. Till en början användes den främst för materialforskning. Idag görs mycket annan forskning där.

– Nu gör forskare från många fler områden intressanta experiment, inom livsvetenskap, geologi, arkeologi och naturresurser. Den har också breddats och används även av industrin, berättar Lars Kloo, huvudsekreterare vid Vetenskapsrådet och professor i tillämpad fysikalisk kemi.

Nya typer av mätningar

På samma sätt är det idag svårt att förutse vilka de framtida användarna av ESS är, eller inom vilka forskningsområden de verkar. Klart är i alla fall att anläggningen kommer att få omkring 20 specialbyggda instrument. Vi vet också att den kommer att bli mer flexibel och ha en flera gånger kraftfullare neutronkälla än de motsvarigheter i USA och Japan som är störst idag.

– Man vill ta tekniken längre. ESS har högre intensitet vilket medger att nya typer av mätningar kan genomföras. Vi kommer att se nya saker och mer komplexa strukturer, säger Lars Kloo.

Till exempel kan forskare inom områden som kemi och livsvetenskap studera hur molekyler sitter, rör sig och interagerar med andra molekyler. Fysiker kan göra experiment för att bättre förstå magnetism och supraledning. Miljöforskare kan dra nytta av att det går att se väteatomen, exempelvis i utvecklingen av bränsleceller. Med hjälp av neutronstrålning kan de se hur vätet rör sig i cellen.

Titta genom tjocka material

Eftersom genomlysningsförmågan är hög kan neutronstrålningen användas för att titta in i material som är svåråtkomliga med annan teknik. Den egenskapen kan exempelvis geologer använda för att studera prover inuti en tryckcell av metall. På så sätt kan de förstå hur bergarter reagerar under högt tryck. Resultaten kan användas för att ta fram modeller för att förutse naturkatastrofer.

– Man kan också titta på större saker, som flygplansmotorer. Exempelvis kunde man vid ett tillfälle se att ett motorhaveri orsakats av att smala rör i motorn hade satts igen av sot. Då utnyttjade man neutronstrålningens känslighet för vatten. En annan egenskap hos strålningen är att den är mild och inte förstör prover. Det har arkeologer och paleontologer dragit nytta av. De har med hjälp av tekniken kunnat se in i ett förstenat dinosaurieägg där skillnader i densitet visade att det fanns ett litet foster, berättar Sindra Petersson Årsköld.

– Det är som en schweizisk armékniv. Många funktioner – olika typer av vetenskapsområden – kan studeras med samma typ av teknik. Det är bara fantasin som sätter gränser för vilka typer av prover man kan titta på, säger Lars Kloo.

Han påpekar att det viktigt att det finns användarstöd för att anläggningen verkligen ska användas fullt ut.

– Finansieringen under både konstruktionsfas och driftsfas är viktig. Det måste finnas kvalificerat stöd för användare, en grundfinansiering så att det finns en stab på plats.

Grundläggning pågår

I fjol drog bygget igång. Nu pågår arbetet med att lägga grunden för den 450 meter långa linjäracceleratorn. Så här långt håller tidsplanen. Men det är ett gigantiskt projekt och mycket kan hända.

Den stora knäckfrågan var finansieringen men den är nu så gott som löst. Bara 2,5 procent av hela kostnaden på motsvarande omkring 16,6 miljarder kronor fattas och enligt David Edvardsson på utbildningsdepartementet finns ingen risk att inte dessa pengar ska trilla in. Intresset från andra länder är stort, säger han. Diskussioner pågår med bland andra Belgien, Nederländerna, Lettland och Litauen.

Text: Siv Engelmark
Foto: Xu Chaoyang / Xinhua / SCANPIX

Ta del av information om behandlingen av dina personuppgifter