A Diamond hamarosan ragyogni kezd

Az angliai South Oxfordshire szívében egy hatalmas, ezüstszínű épület áll, amely leginkább egy óriási fánkra emlékeztet.

A futurisztikus építmény ad otthont egy olyan kivételes tudományos létesítménynek, amely a szó szoros értelmében rávilágít a világot alkotó apró részecskékre. Amellett, hogy a természetről alkotott tudásunk elmélyítésében segíthet, új anyagok, gyógyszerek és elektronikus eszközök fejlesztésében is segítségünkre lehet, sőt még az ételeinket is ízletesebbé teheti. Az új kutatóközpont, a Diamond Light Source az Egyesült Királyság legnagyobb tudományos beruházása az elmúlt harminc évben. A létesítmény öt futballpályányi területen helyezkedik el, a beruházás közel 300 millió fontba került - melyet a kormány és a Wellcome Trust biztosítottak -, és alig fél év múlva megnyílik.

Az épület magja a szinkrotron - egy részecskegyorsító, amely elektronokat használ arra, hogy erős "szinkrotron" fényt generáljon, melynek segítségével a tudósok molekuláris és atomi léptékű vizsgálódásokat végezhetnek az anyagokban. "Ha van egy elektronnyalábunk, melyben az elektronok sebessége megközelíti a fényét, majd ehhez mágneses mezőt rendelünk, akkor elhajlanak eredeti útjukról. E folyamat során szinkrotron fényt bocsátanak ki." - magyarázza a Diamond műszaki igazgatója, Richard Walker.

Ahhoz, hogy az elektronok elérjék ezt a sebességet, először is ki kell őket "lőni" egy elektronágyúból. Mielőtt az elektronok elérnék a vékony, üres, légmentes csőrendszert, bekerülnek egy lineáris gyorsítóba. Itt gyorsulnak fel olyan sebességre, hogy 3 GeV (gigaelektronvolt) energiával rendelkezzenek - ebben a pillanatban olyan gyorsan mozognak, hogy a Földet másodpercenként 7,5-szer tudnák megkerülni. Ezután egy nagyobb, 562,6 m kerületű gyűrűbe kerülnek, melyben óriási mágneseket helyeztek el. Az elektronok ezen a pályán mozognak körbe-körbe - eközben energiát veszítenek, amelyet fény formájában elvezetnek, s ezt különböző, tanulmányozandó anyagokra irányítják.

2005. október, Diamond Light Source

"A fény azért különleges, mert az elektromágneses spektrumot a maga szélességében felöleli - a mikrohullámoktól egészen a röntgensugarakig" - mondja Walker professzor. "Ezzel tesztelhetjük az egyes anyagok szerkezetét egészen a molekuláris és atomi szintig azáltal, hogy mérjük a fény különböző viselkedési formáit." És ha szinkrotronfényt állítunk elő, akkor minden a fény tisztaságáról, ragyogásáról szól. A fény tisztaságától függően egyre kisebb és kisebb mintákat vagyunk képesek tanulmányozni. Walker hozzátette: a Diamond szinkrotron előállította fény közel 100 milliárdszor tisztább, mint egy röntgen által kibocsátott fény.

A Diamond szinkrotron felváltja majd a Daresbury-ben, Cheshire-ben lévő Synchrotron Radiation Source (SRS) nevű létesítményt. Az SRS volt a világ első szinkrotronja, de 2008 végén be fogják zárni. Számos ország rendelkezik saját szinkrotronnal, és újabbak épülnek Franciaországban, az USA-ban és Kínában. Ebben a hónapban a Diamond szinkrotron újabb mérföldkőhöz érkezett: az első fénycsóvát sikerült kibocsátania. Amikor 2007 januárjában megnyílik, napi 24 órában fog működni az év minden napján.

A kutatók, akik használni kívánják a szinkrotront, előzetesen be kell hogy jelentkezzenek az épület első hét "csatornájára" (ez a szám a későbbiekben negyvenig emelkedhet). Egy foglalás körülbelül 3 és 10 ezer font közötti összegbe kerül majd. A várakozások szerint ipari és akadémiai csapatok egyaránt a szinkrotron használói között lesznek majd.

A szinkrotron nyújtotta lehetőségeket számos tudományág fogja hasznosítani. Az egyik terület ezek közül: a mágneses anyagok atomi szerkezetének vizsgálata. Ugyanígy foglalkoznak majd azzal, hogy az egyes anyagok szélsőséges körülmények között hogyan viselkednek, vagyis ha nagyon magas nyomásnak és hőmérsékletnek tesszük ki őket, de a vírusok és fehérjék molekuláris szerkezetéről is újabb információkat tudunk majd meg.

A Diamond-ban dolgozó csapat szerint a kutatások áttörést hozhatnak a biotechnológia, az orvostudomány, a környezettudomány és az anyagtudomány terén. Trevor Rayment fizikai kémikus, a Birmingham University oktatója, aki egyben a Diamond felhasználói fórumának elnöke is, arról beszélt, mennyire izgatott a létesítményben rejlő lehetőségek miatt. Ezt mi sem bizonyítja jobban, hogy egy évvel ezelőtt otthagyta a Cambridge University-t a Birminghamért, hogy közelebb legyen a Diamond-hoz. Itt saját kutatásait folytatja a korrózió megértéséről.

"Véleményem szerint a Diamond az Egyesült Királyság teljes tudományos és technológiai bázisát át fogja alakítani, egészen a csokoládégyártásig. Gondoljuk csak meg: a csokoládé különleges ízét a mikroszerkezetében lévő anyagok miatt nyeri, amelyet ezután könnyedén tanulmányozhatunk a szinkrotron segítségével."

Forrás: BBC News