Poza Wielkim Zderzaczem Hadronów wkopanym głęboko w ziemię mamy jeszcze inną instalację, w której cząsteczki światła mogą być rozpędzone do prędkości bliskich światła. European XFEL – to kolejna instalacja powstająca właśnie w Niemczech
Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) to jedna z najpopularniejszych konstrukcji. Ta powstała na na pograniczu szwajcarsko-francuskim instalacja przyspiesza protony do bardzo wysokich energii i zderza je ze sobą. Te eksperymenty określa się mianem fizyki podstawowej. Nie są to badania, które od razu i w krótkim czasie zmienią bieg historii, ale mogą się przyczynić do powstania nowych materiałów lub wynalazków, a także innych przełomów w nauce.
W ostatnich latach polscy naukowcy zaangażowali się również nowy projekt European XFEL. Ta jedna z największych inwestycji naukowo-badawczych na świecie powstaje pod Hamburgiem w Niemczech. Co to za urządzenie? To również akcelerator cząstek, ale ma on doprowadzać do przyspieszania elektronów, a nie jak to było w przypadku LHC – protonów. – Elektrony są przyspieszane po to, aby wyprodukować wiązkę światła rentgenowskiego, czyli wiązkę fotonów. Dzięki temu uzyskamy skoncentrowaną, koherentną wiązkę fotonów o bardzo wysokiej energii – zaznacza dr hab. inż. Krzysztof Kurek, dyrektor Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ).
To co jeszcze odróżnia tę instalację od LHC to fakt, że naukowcy nie zamierzają tam zderzać ze sobą cząstek. Wykorzystają otrzymane impulsy rentgenowskie do testowania materiałów biologicznych czy chemicznych. W ten sposób badacze będą mogli też prześledzić sposób, w jaki powstają chemiczne wiązania. W skrócie – promieniowanie wygenerowane przez akcelerator pokaże atomową strukturę próbki. Fotony pełnić będą funkcję aparatu fotograficznego.
Badacze będą mieli okazję do tego, aby podejrzeć np. proces łączenia białek z enzymami. Jak zauważają eksperci zastosowanie wspomnianego urządzenia może być bardzo praktyczne, a osiągane wyniki wykorzystane w życiu codziennym. Planowane są w tym wypadku szczególnie eksperymenty z zakresu: fizyki, biologii, chemii, a także badań materiałowych.
Zarówno LHC, jak i XFEL to akceleratory mające kilometry długości – w ten sposób cząstki łatwiej jest przyspieszyć do wielkich energii. Protony to cząstki, które łatwo przyspieszyć, bo są ciężkie i łatwiej akumulują energię. Gorzej jest z elektronami, bo są lekkie. Mimo prędkości zbliżonej do prędkości światła, nie osiągają w prosty sposób pożądanej energii. Dlatego konstrukcja akceleratora w XFEL jest tak złożona i zaawansowana technologicznie, a co za tym idzie – kosztowna. Naukowcy liczą jednak, że olbrzymie koszty projektu – już ponad 1 mld euro – zwrócą się z nawiązką w formie przełomowych odkryć godnych Nagrody Nobla.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
