Superlaserul de la Măgurele – O națiune de cercetare în Europa

0
53

Jurnalul Deutschlandfunk a publicat recent, un amplu material despre Laserul de la Măgurele : “Superlaser als Strukturhilfe”, un articol extrem de bine documentat care pune în evidenţă importanţa acestui proiect şi modul în care va funcţiona pe viitor, în strânsă legătură cu celelalte două lasere : cel din Cehia şi cel din Ungaria. Laserul de la Măgurele este un proiect cofinanţat din fonduri europene, valoarea acestuia fiind de 311 milioane de euro, prin POSCCE 2007-2013 şi Programul Operaţional Competitivitate 2014-2020. În urmă cu un an de zile, laserul a atins 10 PetaWatts, cea mai mare putere din lume. Când s-a marcat acest moment, Nicolae Zamfir, directorul Laserului de la Măgurele a declarat că din acest moment ( n.r martie 2019), pot fi pregătite experimentele viitoare, iar  ulterior se va încerca deslușirea a ceea ce se întâmplă când materia e supusă unor condiții atât de extreme, ca a zecea parte din întreaga putere a Soarelui concentrata pe un milimetru.

      Cunoscutul ziarist german Frank Grotelüschen, născut la Bremen în 1962, jurnalist specializat în documentările ştiinţifice, a stat de vorbă cu mai mulţi fizicieni de la Măgurele şi nu numai, încercând să desluşează tainele acestui proiect şi să pună in evidenţă importanţa sa la nivel european şi mondial. Trebuie menţionat faptul că Grotelüschen a studiat fizica la Mainz și Hamburg. A absolvit Facultatea de Fizica cu o diplomă de la German Electron Synchrotron (DESY). Apoi a urmat un stagiu științific jurnalistic la Deutschlandfunk. Din 1993, Grotelüschen a lucrat ca jurnalist independent, specializat pe fizică pentru DLF, WDR, BR, Berliner Zeitung, Süddeutsche Zeitung, Tages-Anzeiger, Handelsblatt și alții. Grotelüschen locuiește în prezent la Hamburg, în Germania. „Visul nostru este să avem propriul nostru sistem. Nu dorim doar să fim invitați, ci dorim să fim și noi gazde. Aici vrem să oferim comunității științifice un loc unde să experimenteze…”, aşa i-a spus directorul Laserului de la Măgurele, Nicolae Zamfir, jurnalistului german, când s-au întâlnit. În 1990, imediat după deschiderea Cortinei de Fier, Zamfir a plecat în Occident ca cercetător în vizită, la Köln și Statele Unite. Acum el conduce cea mai mare unitate de cercetare care a existat vreodată în Europa de Sud-Est – ELI-NP. ELI reprezintă Extreme Light Infrastructure, NP pentru Fizică Nucleară.

Frank Grotelüschen explică cititorilor în articol (https://www.deutschlandfunk.de/eu-forschung-in-rumaenien-superlaser-als-strukturhilfe.740.de.html?dram:article_id=467576) că acceleratoare de particule, reactoare de cercetare, experimente de fuziune, astfel de dispozitive științifice mari, putea fi găsite până acum doar în Occident, de exemplu în Germania, Franța sau Marea Britanie. ELI a fost conceput să echilibreze situaţia între estul şi vestul Europei. Este primul mega proiect din Europa de Est, împărțit în trei țări: Republica Cehă, Ungaria și România. Adică, fiecare au primit un super laser, fiecare costând în jur de 300 de milioane de euro. Ce ar mai trebui ştiut despre aceste lasere ar fi ele sunt deschise tuturor comunitățiilor internaționale de cercetare, deşi vorbim de o finnaţare a Uniunii Europene. Orice echipă interesată poate solicita o perioadă de măsurare, care este decisă de un comitet independent. Fiecare dintre cele trei sisteme își are particularitatea sa: ELI în Republica Cehă este un sistem polivalent cu lasere diferite; ELI în Ungaria produce impulsuri puternice, dar extrem de scurt, dar cel mai puternic laser se află în Măgurele. „Când oamenii de știință au discutat ce s-ar putea face cu această jucărie nouă, au existat o mulțime de idei. Așa că s-a recomandat Comisiei Europene să nu existe o singură locație pentru un proiect, ci trei. Și atunci s-a decis să nu se construiască aceste trei fabrici în vest, ci în Europa de Est, în noile state membre ale Uniunii Europene. S-a decis finanțarea acestui lucru prin fonduri structurale. Scopul este de a promova dezvoltarea regiunilor slab dezvoltate din Europa. Știința ajută la îmbunătățirea nivelului de dezvoltare. Nu pe termen scurt, dar este foarte eficient pe termen mediu și lung. Pentru că știința atrage industria de înaltă tehnologie și aduce cu ea alte lucruri – educație, dezvoltare, infrastructură…”, explică directorul Zamfir în articolul de mai sus.

Jurnalistul german nu a stat de vorbă doar cu managerul Laserului, ci şi cu  fizicianul Ovidiu Tesileanu, care este un cercetător ştiinţific de succes, absolvent al Universităţii din Bucureşti, şcolit la Torino, un tânăr cercetător care l-a impresionat pe Frank Grotelüschen. De fapt, ziaristul-fizician a fost surprins de modul în care arată clădirea care găzduieşte laserul, laboratoarele, toate fiind curate, immaculate, fiind vorba despre oglinzi, panouri și cristale de înaltă puritate, fabricate din safir de titan. „A fost nevoie de doi ani pentru instalarea sistemului. Lămpile cu laser sunt generate în această casetă la mijloc. Apoi sunt împărțite în două impulsuri și fiecare dintre aceste impulsuri este amplificat într-un lanț lung. Începe cu un impuls laser slab, extrem de scurt. Este amplificat pas cu pas prin pomparea energiei din alte lasere. Pentru ca acest lucru să funcționeze, ai nevoie de un truc. Aceasta este metoda pe care a inventat-o ​​Gerard Mourou și pentru care a primit premiul Nobel. Ideea din spatele ei este aceea că dacă ați încerca să amplificați direct un impuls laser extrem de scurt, materialele folosite s-ar topi rapid. Prin metoda lui Mourou, pulsul este mai întâi prelungit, apoi amplificat și abia apoi comprimat până la durata sa inițială. Scoateți de o mie de ori, pompați energia, apoi comprimați din nou – așa funcționează principiul câștigător al Premiului Nobel. Laserul nu se poate aprinde până nu întunecăm fereastra mare din fața noastră cu un fel de rolă. Cu o putere laser atât de mare, nu poți lucra fără oprire, ar fi periculos pentru ochi. În continuare, alimentarea cu energie este activată, auzită ca un fel de bifare ritmică. Primul sunet cu zece hertzi, din prima parte a lanțului de armare. Apoi, laserul pompei este descărcat o dată pe secundă. Ne place sunetul acesta “, aşa i-a explicat fizicianul Tesileanu, jurnlistului german.

Pe 7 martie 2019, laserul a generat zece petawati, 10 miliarde de wați pentru prima dată – care a fost cel mai bun moment până acum. Impulsurile de la două brațe cu laser vor fi în curând combinate pentru a produce 20 de petawati – de cinci ori mai mare decât recordul înregistrat anterior. Este vorba de un laser din Coreea de Sud. O realizare record care permite experimente complet noi. „Sistemul pe care îl construim aici poate crea condiții care nu au fost niciodată create în laborator. De exemplu, există diverse teorii care descriu modul în care trebuie să se comporte vidul în astfel de condiții extreme. Vrem să vedem care dintre aceste teorii se dovedesc adevărate în experiment”, a mai spus Ovidiu Tesileanu.

Markus Roth este fizician la TU Darmstadt și unul dintre cercetătorii care doreşte în mod regulat să vină în România să experimenteze la Măgurele. El caută o metodă pentru a găsi material radioactiv ascuns. Şi el a stat de vorbă cu Frank Grotelüschen. Roth vrea să lucreze cu neutroni pentru a urmări materialul radioactiv. Acestea sunt particule de bază, neutre electric, adică neîncărcate. Grinzile de neutroni pot pătrunde fără efort pe pereții unui container și pot detecta materialul nuclear ascuns în interior. Până în prezent, însă, sistemele cu care se pot produce destui neutroni au fost prea mari pentru utilizarea mobilă.   „Scopul nostru este să dezvoltăm o sursă mobilă pe care o putem cheltui pe site. Fie că este vorba despre o centrală nucleară care este demontată sau un depozit nuclear. Sau dacă acest lucru este necesar în porturi sau aeroporturi pentru a demonstra că materialul nuclear a fost adus ilegal în țară sau în afara acesteia. Aceste sisteme laser nu au doar o putere de 20 de ori mai mare decât ceea ce făceam până acum. Dar au și un avantaj decisiv: vechile sisteme laser nu puteau fi declanșate decât o dată la fiecare oră și jumătate. Noile sisteme laser au rate de repetare în jurul a zece hertzi “, a explicat fizicianul german.

    Şi Cătălin Matei lucrează tot la Măgurele, este un fizician iscusit care i-a explicat lui Frank că există interes faţă de reacțiile nucleare care se petrec în interiorul stelelor. Se încearcă de fapt imitare lor în laborator.  Multe dintre cele mai cunoscute elemente chimice sunt create în interiorul stelelor prin fuziunea nucleară.  Presiunile și temperaturile sunt atât de nebunești, încât ușoarele nuclee atomice se prăbușesc în cele grele. Se presupune că ELI simulează aceste procese de violență în mijlocul României. Luăm, de exemplu, o reacție care are loc în interiorul unei stele uriașe – fuziunea carbonului și heliului cu oxigenul. Ele sunt printre cele mai importante elemente din univers, esențiale pentru viața de pe pământ. Vrem să studiem această reacție pentru a explica cum oxigenul și carbonul sunt generate într-o stea. O modalitate este să analizăm fuziunea carbonului și a heliului. Reacția inversă poate fi de asemenea investigată atunci când oxigenul este împărțit de la radiația gamma la carbon și heliu. Experimentele cu raze gamma sunt o piesă a puzzle-ului care ne ajută să înțelegem mai bine astfel de reacții nucleare “, a  explicat fizicianul Cătălin Matei.

       Deşi există dorinţă….. există şi o mulțime de probleme cu privire la construcția sursei gamma. Va fi amânată ani întregi din cauza unei dispute cu furnizorul original. “Am comandat acum de la o altă companie. De aceea, sursa gama nu va fi finalizată anul acesta, ci doar în 2022 “, explică Nicolaev Zamfir, directorul Laserului de la Măgurele. Tot din articolul publicat în  Jurnalul Deutschlandfunk aflăm că inițial, un consorțiu de companii și institute franceze și italiene urma să construiască sursa gama, valoarea contractului: cel puțin 67 de milioane de euro. Dar în curând cooperarea s-a oprit, acum există o luptă în instanță. Consorțiul susține că clădirea ELI nu este potrivită pentru instalarea sursei gamma, că nu respectă anumite reglementări de siguranță și sunt necesare îmbunătățiri. În schimb, directorul Zamfir și ceilalţi fizicieni spun că clădirea lor este funcțională.  „Agențiile de promovare din Franța și Italia au fost implicate în furnizorul inițial. Când colaborarea a eșuat, politicienii din aceste țări au pledat să excludă România “, spune Victor Zamfir.

Concret, aceasta înseamnă excluderea de la o companie de operare comună, care urmează să fie fondată în viitorul apropiat și finanțează operațiuni de cercetare cu fonduri din cât mai multe țări UE în toate cele trei locații ELI. Dacă România ar fi părăsită, aceasta ar trebui să-și suporte singură costurile de operare. Și sunt abrupte, în jur de 30 de milioane de euro pe an. „Nu va fi ușor să ne convingem politicienii de acest lucru. Dar care este alternativa? Opriți sistemul? Nu cred că politica o va alege “, a spus Zamfir.

Comisia UE a încercat să medieze argumentul, între România, pe de o parte, Franța și Italia, pe de altă parte. Dar arbitrajul a eșuat.„Desigur, nu suntem de acord să fim excluși din compania care operează. Unul este contractul economic. Este un proces public cu reguli foarte stricte, pe care furnizorul pur și simplu nu le-a îndeplinit. Nu este vorba despre cooperarea științifică, nu vedem nicio legătură. Politicienii aprobă banii pentru construcția instalațiilor de cercetare. Dar când vine vorba de costuri de operare, oamenilor le place să spună: Hai să vorbim despre asta mai târziu. Și va costa o mulțime de bani pentru a opera fabrica noastră. România s-a angajat să preia o parte din ea. Dar alte țări ezită încă “, a declarat Zamfir pentru Deutschlandfunk.

Germania, Marea Britanie, Italia și Franța – toți erau implicați în pregătirea mega proiectului. Până în prezent, doar Italia pare să fie dispusă să participe la compania care operează. Ceilalți s-au ținut până acum, probabil, având în vedere și situația dificilă. De la Ministerul Federal al Cercetării, de exemplu, se spune că cineva dorește să participe la compania care operează doar dacă participă și alte națiuni înstărite. La urma urmei, în ciuda certurilor, echipele de cercetare ELI din toată lumea vor fi deschise – atât în ​​România, cât și în Republica Cehă și Ungaria, unde ELI va începe de asemenea în curând. Dar directorul Zamfir visează că România va deveni o țară normală. O națiune de cercetare în Europa….