Felépül az ország legerősebb épülete

Nyilvánosságra hozták a szegedi szuperlézert befogadó épület terveit: a kísérleti centrumot több száz darab, mélyen a földbe nyúló bak tartja majd stabilan. A cölöpök akár a talajmozgást is képesek kiküszöbölni, folyamatosan azonos pozícióban tartva az érzékeny műszert.

Második fázisában tart a szegedi ELI lézeres kutatóközpont előkészítése. Várhatóan ősszel indulhat a projekt megvalósítása, amelynek keretében már megkezdődik az építkezés. A kutatási célra fejlesztett lézer különösen érzékeny, ezért különleges előkészületekre van szükség az építkezés során. A készüléknek otthont adó komplexum az egykori szegedi szovjet laktanya területén fog felépülni, az alapozás hamarosan elkezdődik, és kilenc hónapig tart majd.

Mire jó egy szuperlézer?

A szegedi Extreme Light Infrastructure (ELI) projekt egyike a három épülő európai uniós lézeres kutatóintézetnek, amelyek a nagy erejű fényforrásokat különböző módon hasznosítják munkájukban. A szegedi lézer rendkívül rövid impulzusok kibocsátására lesz képes, egy löket egy attoszekundumot vesz igénybe, ami a nanoszekundum egymilliárdod része. Bizonyos kémiai reakciók emberi ésszel nehezen felfogható idő alatt zajlanak le, ezek vizsgálatában lehet segítség a szuperlézer.

Forrás: ELI-HU

A gép akár egy petawatt - azaz egymillió gigawatt - energiát is képes lesz leadni: összehasonlításul a paksi erőmű teljesítménye 1,76 gigawatt, ami Magyarország energiaigényének 43 százaléka, ám az áramfelvétel ehhez képest minimális, hiszen a folyamat nagyon rövid ideig tart. Egy ekkora energiájú lézerlöket kis túlzással falakat képes kidönteni, a kutatás során azonban inkább anyagok és folyamatok vizsgálatára használják majd, különböző céltárgyakra irányítva. A lézernek otthont adó épületben 10 célkamra lesz, amelyekben különböző vizsgálatok folynak majd.

Komoly alapok kellenek

A nagyteljesítményű lézer fényét néhány négyzetmilliméterre koncentrálják, így a pontosság elengedhetetlen. Az épület, az előírásoknak megfelelően ötvenméterenként nem süllyedhet többet hetente egy mikrométernél az üzemelés ideje alatt. Hegedűs S. Tamás építészmérnök, a projekt építési beruházásának felelőse elmondásés a területen végzett talajmechanikai tanulmány szerint a volt szovjet laktanya helyén kompresszibilis tajaösszlet, laza agyag található. Ez ideális a nagyon érzékeny berendezések rezgésvédelme szempontjából, így azonban különleges alapokra lesz szükség. Az épületkomplexumot 823 darab cölöp fogja tartani, amelyek közül a lézertechnológiai épület alatt található négy darab melyek cölöpcsúcsát 45 méterrel a talajszint alá tervezik. Ezeket speciális technológiával építik, ami cölöpök köpenyét olyan elemmel burkolják ami kizárja a súrlódást, de lehetővé teszi a föld megtámasztó hatásának átadását.

Még csak a helye látszik Forrás: ELI-Hu

A cölöpök mellett a fekete dobozként emlegetett 6902 négyzetméteres kutatóépület nagyrészét egy 7 centiméter vastag, rezgésvédelmi célokra kialakított parafa alapra helyezik, emellett a tervezett magas- és közepes intenzitású célterületek vasbeton falai alá még acélrugók is kerülnek. Ezen kívül azonban az Európai Unión belüli földrengés-biztonsági szabványok szerint készülnek az épületek kiviteli tervei.

Kilenc hónapig alapoznak majd Forrás: ELI-hu

A kísérleteket nem csupán a lézer vagy a céltárgyak elmozdulása befolyásolhatja, de a hőmérséklet-ingadozás és a levegőben szálló por is. A kutatótereken belül szabályozzák a hőmérsékletet, a relatív nedvességtartalmat, a környezethez viszonyított nyomást, a mechanikai rezgéseket, a zajszintet ás a levegő szilárdanyag tartalmát. A műszaki követelmények olyan szigorúak, hogy bizonyos helyiségekben a kelektkező hőmennyiség fél celsius-fokon belül nem haladhatja meg az előírt hőmérsékleti értéket.

Az építkezésért felelős mérnök szerint senkinek sem kell attól tartania, hogy a lézer katasztrófafilmekben látott bonyodalmakat okoz, a rendszer ugyanis üzembiztos, nem fordulhat elő, hogy egy nyaláb véletlenül félremegy. A nyalábcsapdák egy, illetve kettő méter vasbeton fala biztosan felfogja az energiát. Mivel a lézerek csupán nagyon rövid időtartamú impulzusokat adnak le, nem kell attól tartani, hogy Szegeden hirtelen elhalványulnak a fények, ha bekapcsolják a lézer kutató készüléket.

Kutatókra is szükség lesz

Az egykori laktanya százhektáros területén a labor mellett kutató- és tudásközpont is épül, ahol a lézer fejlesztése és a kutatásokkal kapcsolatos munka is folyik majd. Az ELI projekt nem csupán egy világszínvonalú kutatásokra alkalmas labort hoz létre Szegeden, de sokat segíthet a magyar tudományos élet fellendítésében is, tudtuk meg dr. Osvay Károlytól, a projekt kutatási technológiai igazgatójától. A lézer hazánkba telepítésével olyan szakirányok és tantárgyak kerülhetnek a hazai felsőoktatási intézmények tanrendjébe, amelyek kifejezetten az ELI projekthez tartozó kutatásokhoz kapcsolódnak.

Az intézet fiatal tudósoknak különleges képzési programokat kínál majd, amelyek keretében a fiatalok külföldön dolgozva gyűjthetnek tapasztalatot, illetve dolgozhatnak a lézer fejlesztéséhez szükséges projekteken. A szegedi központ 80-90 fiatalnak nyújt majd lehetőséget, akik 40-50 senior kutatóval dolgozhatnak együtt. Jóllehet a helyszíni kutatás 2016-ban, az épület átadása és a tudományos berendezések beüzemelése után kezdődhet dr. Osvay szerint, ám a tudósok felvétele már idén nyáron elkezdődik, hogy a leendő kutatóknak addigra meglegyen a megfelelő elméleti és kísérleti háttere a munkához, ezért van szükség a külföldi képzésekre. Az elképzelés szerint a képzett és gyakorlott fiatalok kutatási eredményei hozzájárulnak majd az intézet épüléséhez, és ezek a kutatók később Szegeden folytathatják a tudományos munkájukat, így a magyar tudósok kutatási eredményei hazánkban maradnak és hasznosulnak.

Fekete lyuktól a rákgyógyításig

A szuperlézernek a gyógyszerkutatástól a részecskefizikáig számos felhasználási területe van. Alapkutatási szinten a létező legrövidebb fényjelek, az úgynevezett attoszekundumos impulzusok előállítására és felhasználására koncentrál majd a létesítmény. Alkalmazások területén a lézerek részecskegyorsításra, kémiai folyamatok manipulálására és különleges sugárzás ok előállítására is módot ad. Így például segítséget nyújthat a rákkutatásban, ahol a daganatokat nehéz részecskékkel, protonokkal, neutronokkal, pionokkal vagy szénionokkal bombázzák, pontosabban és kevesebb mellékhatással, mint a hagyományos sugárkezelés esetén. A terápiához szükséges részecskéket nehézion-gyorsítókban állítják elő, ebben segíthet a lézer is.

A három ELI projekt szorosan együttműködve konzorciumot alkot a források könnyebb menedzselése érdekében, de a kutatások már eltérők lesznek. A három laborban teljesen különböző irányú kutatások folynak majd, Csehországban röntgenlézeres és részecskefizikai kutatások folynak, Romániában pedig nukleáris fizikai kutatásokkal foglalkoznak majd. Az intézetek között biztosan lesz valamennyi kutatói átjárás dr. Osvay szerint, de mivel az alkalmazott kutatások nagyban eltérnek, nem valószínű, hogy ez legyen a jellemző.

Az intézet a mérnökök és informatikusok mellett a kutatások eredményeit felhasználó más tudományágak művelőinek - matematikusoknak, biológusoknak, kémikusoknak és orvosoknak - is lehetőséget jelent. A kutatók mellett a projektben szakmunkásokra, technikusokra is szükség lesz, így a környékbelieknek is munkalehetőséget jelent majd. Dr. Osvay Károly szerint 2020-ig a projekt - az egy-egy mérésre idelátogató külföldi kutatókkal együtt - ezer specialistának adhat munkát, a fejlesztés és a bővítés pedig folyamatos lesz.