Lige uden for Lund ligger European Spallation Source – ESS. ESS er en gigantisk europæisk forskningsfacilitet, der er ved at blive bygget i Lund. Når det står færdigt vil det huse verdens mest kraftfulde acceleratorbaserede neutronkilde. Det betyder, at man vil kunne undersøge materialer ned på atomniveau uden at ødelægge dem.
Danmark er sammen med Sverige værtsland for ESS og 11 andre europæiske lande bidrager.
ESS er et fascinerende sted, som man ikke bare lige kan besøge. Derfor havde ØICC arrangeret en medlemsekskursion dertil i samarbejde med Øresundsbron. På vej til ESS var vi så heldige også at besøge Øresundsbroen, inviteret af @Nelly von Lingelsheim, Key Account Manager i @Øresundsbron, og det var en stor oplevelse at se, hvordan Øresundsbroen overvåges og styres.
ESS er ikke kun for neutronfysikere. Det er en europæisk forskningsinfrastruktur, som skal bruges af forskere og virksomheder fra en lang række discipliner – fra kemi, fysik og materialeforskning til biologi, medicin, energi, geovidenskab og arkæologi. Når ESS er fuldt etableret, forventes omkring 2.000-3.000 gæsteforskere om året at komme for at udføre eksperimenter.
ESS bliver et værktøj, som gør det muligt at stille spørgsmål, vi tidligere ikke kunne stille. Vi ved, hvad maskinen kan. Men vi ved endnu ikke, hvad forskere kommer til at opdage med den – og Danmark og Sverige er værter for dette ufattelige projekt!
Stor tak til Pia Kinhult, Head of Host States Relations and coordinator High Level Industrial Forum European Spallation Source ERIC for at åbne op for os og give os indblik i de nogle af de ufattelige muligheder, ESS vil kunne bidrage med. ESS forventer at neutronerne suser igennem fra januar 2027, og at selve forskningen kan begynde i 2028. Når det sker, kan ESS bl.a. bruges som:
Et supermikroskop for materialer
ESS accelererer protoner til omkring 96 % af lysets hastighed og sender dem ind i et tungmetal – wolfram. Når protonerne rammer wolfram, frigives neutroner. Neutronerne sendes derefter videre til avancerede eksperimentstationer, hvor forskere fra universiteter og virksomheder kan undersøge materialers struktur og bevægelser helt ned på atomniveau. Det smarte er, at neutroner kan trænge ind i mange materialer. Derfor kan man undersøge, hvad der sker inde i et materiale – ikke kun på overfladen.
Bedre energiteknologi
Forskere kan undersøge materialer i fx brændselsceller og andre energisystemer og se, hvordan de ændrer sig under belastning. Hvorfor bliver en brændselscelle mindre effektiv over tid? Hvordan bevæger hydrogen sig gennem et materiale? Hvordan kan vi udvikle materialer, der holder længere?
Stærkere og lettere materialer
Neutroner kan bruges til at undersøge spændinger og strukturer inde i blandt andet metaller.
Det betyder, at man kan få en langt bedre forståelse af, hvorfor materialer holder – og hvorfor de på et tidspunkt svigter. Det er interessant for alt fra avanceret produktion og konstruktion til energiteknologi og transport.
Bedre forståelse af biologiske systemer
Neutroner er særligt nyttige til at studere hydrogen og vand – to helt centrale elementer i biologiske systemer. ESS vil derfor give nye muligheder inden for life science, fx i studiet af proteiner, biomaterialer og komplekse molekylære systemer. Det kan på længere sigt bidrage til bedre forståelse af blandt andet lægemidlers virkemåde.
Mad, shampoo, medicin…
Mange produkter omkring os er såkaldte "soft materials": polymerer, emulsioner, overflader, membraner osv. For at forbedre dem skal vi forstå, hvordan de forskellige bestanddele organiserer sig og bevæger sig på meget små skalaer. Den slags spørgsmål kan neutronforskning hjælpe med.
Indblik i kulturarv
Historiske genstande kan undersøges ikke-destruktivt. Man behøver altså ikke nødvendigvis skære en genstand op for at forstå, hvordan den er bygget, hvilke materialer der er brugt, eller hvad der foregår inde i den.