Premieră mondială: cel mai puternic laser din lume, testat cu succes la Măgurele
Publicat de Dan Boanţă, 13 martie 2019, 12:25 / actualizat: 14 martie 2019, 17:24
Componenta românească a Proiectului ELI este axată pe domeniul fizicii nucleare (ELI-NP) și se dezvoltă la Măgurele, în cadrul Institutului pentru Fizică și Inginerie Nucleară – Horia Hulubei (IFIN-HH).
Călin Ur, director tehnic ELI-NP ne-a declarat în exclusivitate imediat după evenimentul ce a marcat astăzi, această premieră mondială: „10.9 PetaWatts este nivelul de putere cel mai mare produs în mod artificial pe pământ. Acest nivel de putere deschide oportunități nemaiîntâlnite până acum în cercetarea științifică și ne permite să ne gândim la aplicații și la studii de cercetare fundamentală noi, care nu au fost posibile până acum. Este un exemplu extraordinar de colaborarea între cercetarea științifică și industrie. Acum 10 ani, acest laser era doar un concept pe hârtie și a necesitat dezvoltarea de tehnologie nouă, iar astăzi ne aflăm la momentul materializării acestui concept. Acest laser ne permite să ne orientăm dezvoltarea în două direcții. O direcție o reprezintă cercetarea fundamentală, deoarece puterea laserului ne va permite să studiem structura intimă a materiei, dar și dezvoltarea de aplicații noi, menite să îmbunătățească nivelul de trai și nivelul de viață al oamenilor. Aici aș vrea să menționez aplicațiile de tip medical. Vom putea dezvolta metode de imagistică, obținând astfel imagini foarte precise ale organelor din corpul uman și în același timp dezvoltarea unor noi metode de tratament al cancerului prin radioterapie sau producția de radioizitopi noi”
Sistemul, a cărui instalare în clădirea ELI-NP a început în septembrie 2016, s-a aflat în procedura de testare finală, atingându-se, în acest moment, puterea propusă de peste 10 PW, cea mai mare din lume.
Recentul laureat al premiului Nobel pentru Fizică, profesorul Gerard Mourou sublinia public rolul major cu care construcția acestui sistem în România a contribuit în acordarea acestei distincții.
Guvernul României, prin Ministerul Cercetării și Inovării, a urmărit îndeaproape implementarea proiectului ELI-NP, asigurând întreg suportul necesar pentru finalizarea în condiții optime a acestuia, astfel încât să fie realizate toate obiectivele asumate.
Ştiinţă şi Aplicaţii
ELI-NP este cea mai avansată infrastructură de cercetare din lume care se va axa pe studiul fizicii fotonucleare şi aplicaţii ale acesteia, fiind alcatuită dintr-un laser de foarte mare intensitate constând din doi laseri cu pulsuri ultrascurte de 10PW şi cel mai strălucitor fascicul reglabil de raze gama.
ELI-NP a fost selectat de cel mai important comitet ştiinţific din domeniul Fizicii Nucleare din Europa. Infrastructura ELI-NP va consta din două componente:
– Un sistem laser de foarte mare intensitate, cu două brate laser de 10 PW capabile să atingă intensităţi de ordinul a 1023 W/cm2 şi câmpuri electrice de 1015 V/m.
– Un fascicul γ foarte intens stralucitor, cu E γ pana la 19,5 MeV, care este obţinut prin retroîmprăştierea incoerenta Compton a fotonilor dintr-un fascicul laser pe un fascicul foarte strălucitor, intens, de electroni produs de un accelerator clasic.
Această infrastructură va crea un nou laborator european cu o gama vasta de domenii ale ştiinţei de la fizica fundamentala de varf, fizică nucleară inovativă şi astrofizică la aplicaţii pentru materiale nucleare, managementul materialelor radioactive, stiinţa materialelor şi ştiinţele vieţii.
Utilizarea fasciculelor laser de foarte mare intensitate şi a fasciculelor gama foarte strălucitoare, intense, va conduce la progrese majore în domeniul fizicii nucleare şi domeniile conexe:
1. Investigarea interacţiunilor laser-materie de mare putere utilizând metodele fizicii nucleare în vederea studierii posibilităţilor de obţinere a unor fascicule de protoni şi ioni grei de înaltă calitate accelerate cu ajutorul laserilor.
2. Intensitatea extrem de mare a fasciculului laser va permite studiul fenomenelor fizice fundamentale anticipate prin teorie, precum birefrigeranta vidului şi crearea perechilor în campuri electrice intense.
3. Investigarea structurii nucleare şi a secţiunilor transversale de interes pentru astrofizica utilizand reactiile fotonucleare.
4. Noi metode de identificare şi caracterizare de la distanta a materialelor nucleare vor fi investigate cu aplicaţii pentru securitatea naţionala (scanarea automata de la distanţă a containerelor de transport) şi managementul materialelor nucleare.
5. Noi moduri de producere mai eficientă a radioizotopilor utilizati în prezent în medicină şi producerea celor noi propuşi.
6. Utilizarea simultană a fasciculelor laser şi gama de mare intensitate va permite studii de fizică fundamentală precum producerea perechilor in vid.
Localizare
Fiind situată în Măgurele, la doar 12 km distanţă de centrul Bucureştiului, utilizatorii infrastructurii ELI-NP vor beneficia de toate infrastructurile şi serviciile furnizate în zona metropolitană.
Concentrând un numar de 8 infrastructuri de cercetare de interes naţional, Măgurele are cea mai mare vizibilitate ştiinţifică din România, cu cinci institute nationale de CD (Fizică Nucleară, Fizica Laserilor, Plasmei şi Ştiintelor Spaţiale, Fizica Materialelor, Optoelectronică, Seismologie), o Facultate de Fizică şi două companii de inginerie (optoelectronică şi proiectarea infrastructurilor nucleare).
ELI-NP este implementat de Institutului Naţional de Fizică şi Inginerie Nucleară Horia Hulubei (IFIN-HH), dedicat cercetării şi dezvoltării în domeniul Fizicii Nucleare şi Ingineriei Nucleare dar şi a domeniile conexe care includ Astrofizica şi Fizica Particulelor, Teoria Campurilor, Fizica Matematică şi Computaţională, Fizică Atomica, Fizica Vietii şi Mediului.
IFIN-HH are o contribuţie de aproape 10% la producţia ştiinţifică naţională.
