Szegeden lézerekkel csökkentenék a sugárzó anyagok élettartamát több százmillió évről pár százra

Május tizenhatodika 2018 óta a Fény napja – ebből az alkalomból rendeztek nyílt napot a szegedi ELI-ALPS lézerkutatóközpontban, ahol a látogatótérben látványos kísérleteket mutattak be, és lézereket alkalmazó játékokkal, eszközökkel igyekeztek a tudományok és az emberek közötti távolságot áthidalni. Volt kvantumkaszinó, ami bemutatta az igazi véletlent, lézersakk, amelyben a lézert tükrökkel kell terelni, és így kiütni az ellenfél királyát, illetve egy lézerekkel működő, néhány hangot különböző hangzásokban megszólaltató hárfa is – utóbbin a legtöbben a Boci, boci tarkát próbálták meg eljátszani, több-kevesebb sikerrel. Egy műveltségi kvíz kitöltésével pedig be lehetett lépni a védett térbe.

A bejáráson elhangzott, hogy az ELI ALPS fényforrásai ultrarövid villanásokat szolgáltatnak. A cél attoszekundumos skálán mérhető fényimpulzusok előállítása. Egy attoszekundum a másodperc egymilliomod részének az egymilliomod részének az egymilliomod része. De mire képes ennyi idő alatt a fény?

„Egy másodperc alatt a fény a Földet az Egyenlítő mentén hét és félszer képes megkerülni. Ennek az egymilliomod része alatt egy 300 méteres torony egyik végéből a másik végébe tud eljutni a fény. Ennek az egymilliomod része alatt egy hajszál egyik oldaláról a másik oldalára, ennek az egymilliomod része alatt pedig egy vízmolekula egyik oldaláról a másik oldalára” – tudhattuk meg a bejáráson. A szegedi lézerközpontban ennek köszönhetően képesek atomi, molekuláris szinten vizsgálni az anyagokban zajló folyamatokat.

Sok a buktató, de ettől szép a kutatói pálya

A létesítménybe a világ és az ország különböző részeiből azért jönnek, hogy lézeridőt kapjanak, és a kísérleteiknek megfelelően kiválasszák azt a berendezést, ami a legalkalmasabb lesz a méréseikhez. Csúcskategóriásnak számítanak a lézerek, ezért is jönnek sokan.

Az intézetben végezték például az Szegedi Tudományegyetem kutatói a transzmutációs projektjük kísérleteinek jelentős részét. Ennek a projektnek nemes távlati célja van: a nukleáris hulladékból eredő sugárzás problémájának megoldása. Ugyanis a sok veszélyes hulladék, ami az atomerőművekből kikerül, több százmillió évig sugárzik, és erre még ma sincs hosszú távú megoldás, csak „pakolják egyik helyről a másikra”, újabb, mélyebb gödrökbe ássák.

A projektben azt a célt tűzték ki, hogy a sugárzó anyagok tulajdonságait lézerek segítségével keltett neutronokkal változtassák meg, hogy csak pár száz évig sugározzanak – így a terv szerint megoldhatóvá válna a tárolásuk. Az intézetben folyó kísérletek az erre alkalmas neutronforrás kifejlesztését célozzák.

Ilyen kifinomult berendezések esetén a legkisebb változás az egész kísérletet tönkreteheti. Ugyanakkor pont attól szép a kutatói szakma, hogy kihívásokkal teli és kreativitást, nagy problémamegoldó készséget igényel – mondták el a helyszínen az ott dolgozók.

Sosem volt még baleset

A körbevezetés során kiderült, hogy a központban milyen óvintézkedésekre van szükség a lézerek és az ott dolgozók védelmében egyaránt.

A kutatók természetesen a szemük védelmében szemüveget viselnek, de emellett sugárvédelemre is szükség van. Vannak árnyékoló egységek, hogy a különböző sugárzásokat felfogják, illetve azért vannak itt ezek a vastag falak is. Az épületben több helyen vannak kint sugárzásmérő készülékek, amelyek jeleznének, ha túl magas lenne a háttérsugárzás.

Előfordult, hogy a vártnál több árnyékolásra volt szükség, de konkrét baleset még soha nem történt, és mindenki abban bízik, hogy ez továbbra is így lesz. Olyan apróságok voltak, hogy valakinek a gumikesztyűjét megégette a lézer, de hát ez mindenhol előfordul.

Nem lehet rezgés, pára és por sem

Minden más pedig a berendezések védelmét szolgálja, köztük az épület kialakítása is. A zavartalan működésükhöz elengedhetetlen a rezgésmentes talaj, amit többféleképpen valósítottak meg. „Az egyik a cölöpös technológia volt az alapozásnál. Egy 40×40 méteres mély gödröt ástak ki, amiben 819 ilyen betoncölöpöt helyeztek le.” Ezt a módszert alkalmazták Dubai híres felhőkarcolója, a Burdzs Kalifa esetében is. A másik, ami a rezgésmentességet szolgálja, a környező vizek elvezetése volt.

Emellett nagyon fontos a megfelelő páratartalom és hőmérséklet, illetve a pormentesség. A lézerek ugyanis a speciális, költséges eszközök alkatrészeire ráégethetik a port, így tönkretéve azokat. Pontosan emiatt, a lézeres laborokban egy légköbméterben nem lehet több háromezer porszemnél, és ezt úgy éljük el, hogy óránként 40–60-szor cseréljük mindegyik laborban a teljes légteret.

Ha ezt kicsit továbbgondoljuk, akkor felmerül a kérdés, hogyha esetleg tűz üt ki egy ilyen laborban, akkor azt hogyan oltják el, ha se vizet, se poroltót nem használhatnak. Erre egy speciális tűzoltási rendszert építettek ki. Ha véletlenül tűz ütne ki bármelyik laborban, akkor ide gázt vezetnének be, ami úgy vinné le az oxigénszintet, hogy az élő szervezeteket még életben hagyná, viszont az égést nem táplálná. De szerencsére erre sem volt még példa.

A szerző a Szegeder újságírója. A cikk a Szegeder és a Telex együttműködésének keretében jelenik meg a Telexen is.

Cikkünk megjelenése után pontosítottuk az ELI ALPS működésére vonatkozó egyes részleteket.