O kluczowych problemach związanych z budową w Polsce źródeł synchrotronowych najnowszej generacji, w tym lasera na swobodnych elektronach dyskutowali naukowcy podczas VIII Krajowego Sympozjum Użytkowników Promieniowania Synchrotronowego (KSUPS).
Odbyło się ono w dniach 24-26 września w Podlesicach koło Zawiercia - poinformował dr Marek Pawłowski, rzecznik Instytutu Problemów Jądrowych (IPJ) w Świerku.
Celem spotkania była prezentacja wyników prac naukowych uzyskanych z wykorzystaniem promieniowania synchrotronowego oraz popularyzacja idei pomiarów synchrotronowych, szczególnie wśród młodych badaczy.
Jak wyjaśnił dr Pawłowski, promieniowanie synchrotronowe pojawia się, gdy elektrony poruszają się w polu magnetycznym z prędkością zbliżoną do prędkości światła i doznają przyspieszeń zmieniających kierunek ich ruchu. W źródłach promieniowania najnowszej generacji, którymi są lasery na swobodnych elektronach (Free Electron Laser, FEL), szczytowe natężenie światła w impulsie może być miliard razy większe niż w urządzeniach poprzedniej generacji.
Z tego powodu - tłumaczy rzecznik IPJ - potencjał naukowy i przemysłowy nowych źródeł promieniowania synchrotronowego jest ogromny. W wielu krajach Europy trwają więc intensywne prace nad ich budową. W Niemczech powstaje gigantyczny synchrotron PETRA III i europejski laser rentgenowski XFEL, w Szwecji rozpoczęły się prace nad urządzeniem o nazwie MAX IV.
Także Polacy przygotowują swoje własne źródła promieniowania synchrotronowego. Pracują nad tym równolegle naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie oraz z Instytutu Problemów Jądrowych w Świerku, którzy przygotowali już kompletny plan budowy lasera na swobodnych elektronach - POLFEL - informuje dr Pawłowski.
Należący do IPJ laser będzie przeznaczony do badań naukowych i zastosowań komercyjnych. Wytwarzane przez niego promieniowanie będzie skoncentrowane w bardzo krótkich impulsach, trwających femtosekundy (10-15 s), co umożliwi np. filmowanie przebiegu reakcji chemicznych i procesów biologicznych zachodzących we wnętrzu żywych komórek, lokalizowanie atomów w cząsteczkach białek lub modyfikowanie powierzchni materiałów w celu nadawania im niezwykłych własności. "Wybudowanie lasera POLFEL stymulowałoby więc powstawanie i rozwój nowych gałęzi nauki i przemysłu w Polsce" - podkreślają jego twórcy.
Także krakowski synchrotron ma w istotny sposób przyczynić się do postępu w nauce polskiej. Urządzenie powstaje w oparciu o umowę, którą pod koniec 2008 roku podpisali przedstawiciele UJ oraz Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, i która zakłada stworzenie w Krakowie Narodowego Centrum Promieniowania Synchrotronowego.
"Niestety, budżet projektu zredukowano kilkukrotnie, do zaledwie 40 mln euro. Powstanie więc urządzenie mniejsze, o niższej energii elektronów, co w istotny sposób ograniczy jego możliwości badawcze - ubolewa dr Tomasz Rożek, fizyk i znany popularyzator nauki, który w 2008 roku zdobył tytuł "Popularyzatora Roku", przyznawany przez serwis PAP - Nauka w Polsce oraz MziSW.
"W stosunku do planowanej, zmniejszy się również liczba stanowisk eksperymentalnych. Ale najważniejsze jest, żeby to urządzenie w ogóle powstało" - dodaje. Obecne plany zakładają, że do użytku zostanie ono oddane w 2014 roku.
To bardzo dobra wiadomość, gdyż, jak zaznacza Rożek, już prawie 300 polskich naukowców regularnie korzysta z synchrotronów w innych krajach. Po wybudowaniu krakowskiego ośrodka liczba badaczy zainteresowanych pracą w nim może wzrosnąć nawet pięciokrotnie. Poza tym twórcy ośrodka liczą na "przyciągniecie" naukowców także z innych niż fizyka dziedzin.
"Dzisiaj trudno znaleźć dziedzinę, która mogłaby się obyć bez badań synchrotronowych - uważa Rożek. - Rolnictwo, żywienie czy ochrona środowiska, ale także górnictwo i energetyka, nowoczesne technologie i medycyna. Bez synchrotronów kłopoty miałyby firmy farmaceutyczne i laboratoria kryminalistyczne. Synchrotron potrafi znaleźć i zidentyfikować niezwykle małe ilości substancji. To niezbędne urządzenie XXI wieku za kilka lat będzie działało także w Polsce".
Naukowcy są zgodni, że synchrotrony to jedne z najbardziej wszechstronnych urządzeń w nauce. "Promienie synchrotronowe jest setki tysięcy razy bardziej intensywne niż promieniowanie słoneczne. Poza tym pokrywa zakres od mikrofal przez podczerwień, promieniowanie widzialne, ultrafiolet, do promieniowania rentgenowskiego włącznie. To daje naukowcom nieograniczone możliwości. Do konkretnych eksperymentów mogą dobrać tę długość fali, która im najbardziej odpowiada" - wyjaśnia dr Rożek.
Naukowiec i dziennikarz podaje też kilka przykładów niezwykłego zastosowania tej techniki. Jej zastosowanie przyczyniło się m.in. do wyprodukowania polimerowych kulek, które nie pozwalają cieczom "uciekać" na zewnątrz, co może stać się swego rodzaju przełomem w produkcji pieluch oraz do opracowania innowacyjnej techniki produkcji czekolady, która pozwala oszczędzić olbrzymie ilości energii.
Administratorem danych osobowych jest Media Pakiet Sp. z o.o. z siedzibą w Białymstoku, adres: 15-617 Białystok ul. Nowosielska 50, @: biuro@elektroonline.pl. W Polityce Prywatności Administrator informuje o celu, okresie i podstawach prawnych przetwarzania danych osobowych, a także o prawach jakie przysługują osobom, których przetwarzane dane osobowe dotyczą, podmiotom którym Administrator może powierzyć do przetwarzania dane osobowe, oraz o zasadach zautomatyzowanego przetwarzania danych osobowych.
