BerlingskeTidende på nettet
Berlingske som startside
Vejret
TV
      
 
 
Forside

Indland


Udland


Erhverv


Kultur

Univers

Sport


It


Debat


Weekend


Rejser
Biler
Nyhedsbrev

Få avisen hver morgen

Annoncering

Søg i onlinearkivet
Ingen kender byen bedre - Alt Om KøbenhavnFind din nye bil herFind dit nye job herFind dit nye hjem herLæs alt om ØresundsregionenStudenter information på SO.dkSpilanmeldelser og andet godtRadio Metropol
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Modtag et eller begge nyhedsbreve fra Berlingske.dk hver morgen
Alment
Erhverv
  
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


Forsiden
Udskriv artikelGem artiklen på din sideGiv en ven et tip om denne artikel

Retur til Univers

 
 
 
 
 

Fra Berlingske Tidende lørdag den 9. december 2000

Forskningen smelter ned

Med lukningen af DR3-reaktoren på Risø mister Danmark sit eneste virkeligt store forskningsanlæg, som gennem fire årtier har sat dansk fysik og materialeforskning på verdenskortet. Danske, svenske og norske forskere forsøger nu at skaffe en større og mere avanceret europæisk neutronfacilitet til Øresundsregionen.

Da Forskningscenter Risøs store reaktor, DR3, blev bygget i 1960, var målet at øge Danmarks kompetence inden for kernekraft. Men selv om atomfysikerne eksperimenterede med uranbrændsel frem til først i 1990erne, var det en helt anden slags forsøg, der blev reaktorens varemærke; neutronspredning.

Neutroner er de neutrale partikler i atomkerner. Når man skyder en stråle af neutroner ind på et materiale, rammer neutronerne atomkernerne i materialet. Herved spredes de som billardkugler og danner et spredningsmønster.

Ud fra spredningsmønstret kan fysikerne bestemme atomernes art og placering i det undersøgte materiale. Neutroner kan bedre end nogen anden metode se dybt ind i metaller, plast og biomolekyler, og med neutronstråler kan forskerne studere materialernes atomare opbygning uden at ødelægge dem.

Dét er kun begyndelsen på historien. I mange faste stoffer som f.eks. metaller er atomerne arrangeret i et regelmæssigt krystalgitter. Ved at skubbe til nogle få atomer med neutroner kan man sætte hele gitteret i svingninger, og svingningernes karakter er bestemmende for materialets stivhed og evne til at lede varme. Neutronspredning gør det muligt at forstå og forudsige disse egenskaber.

Sidst, men ikke mindst, er neutroner magnetiske og kan bruges til at studere magnetiske materialer.

Gennem 40 år har danske og udenlandske forskere fra hele verden anvendt DR3s neutronstråler til fundamental fysik og til forskning i materialer – fra superledere til øldåser. De har studeret avancerede polymerer (stof hvor flere molekyler er bundet sammen) og undersøgt biologiske molekyler i vandige opløsninger, som er livets naturlige miljø.

Egentlig er historien ganske pudsig. For som den daværende leder af Faststoffysiksektionen og senere direktør, Hans Bjerrum Møller, udtalte i Risø Nyts jubilæumsnummer i 1998, så spillede heldet i høj grad med:

»Selv om ingen skænkede det en tanke, da DR3 blev bygget i 1960, er reaktoren konstrueret på en måde, som gør den velegnet til at levere neutroner til neutronspredningsforsøg. Det var den gang et helt nyt forskningsfelt, som vi hurtigt besluttede at gå ind i.«

Dén beslutning kom til at række årtier ud i fremtiden.

Allerede i 1960erne markerede fysikerne sig internationalt ved at bruge neutroner til at bestemme de magnetiske kræfter og strukturer i en gruppe metalliske grundstoffer, som kaldes de sjældne jordarter.

Her er magnetismen langt mere kompliceret end i f.eks. jern. Når jern er magnetiseret, opfører atomerne sig som små stangmagneter, der alle vender samme vej som kompasnåle. I de sjældne jordarter minder en af de oftest forekommende magnetiske strukturer om en vindeltrappe set fra oven. I hvert trin er de atomare kompasnåle drejet i forhold til trinnene ovenover og nedenunder. Disse opdagelser var stærkt medvirkede til, at Risø blev et internationalt miljø, der tiltrak fremragende forskere fra hele verden.

Flere basale problemstillinger blev undersøgt. Et af de mest fascinerende fænomener i fysikkens verden er, når et system skifter tilstand. Som når vand fryser til is, eller når tilfældigt orienterede atomare magneter spontant ordner sig i et regelmæssigt mønster.

Fysikerne på Risø undersøgte faseovergange i metaller og magnetiske materialer og opdagede, at der findes universelle love for, hvordan forvandlingerne finder sted. Deres eksperimentelle resultater var medvirkende til udviklingen af en komplet teori for klassiske faseovergange, som i 1982 udløste Nobelprisen i fysik til Kenneth G. Wilson fra Cornell Universitetet i USA.

Materialeforskningen har spillet en stigende rolle i de senere årtier. I 1986 opdagede schweiziske forskere de keramiske superledere, der kan lede strøm uden modstand ved højere temperaturer, end man tidligere havde troet muligt.

På trods af en verdensomspændende forskning gennem 15 år har fysikerne stadig ikke forstået mekanismen bag de nye superledere, hvilket er en af de største gåder i den moderne fysik.

Risø har leveret væsentlige bidrag i udforskningen. Forsøg med neutronspredning har vist, at placeringen af iltatomer i materialet spiller en afgørende rolle for superledningen. Andre eksperimenter har givet en forklaring på, hvorfor superledningen ophører, når de keramiske materialer udsættes for magnetfelter.

Et væsentligt forskningsområde ved DR3 har været ikke-destruktiv kontrol af industrielle metalkomponenter såsom dyser i dieselmotorer og krumptapaksler i biler. Faktisk har de fleste europæiske bilfabrikanter og adskillige flyfabrikker besøgt tangen i Roskilde Fjord.

Desuden har Risø med succes udnyttet en særlig egenskab ved neutroner; de kan se brint, som er en central bestanddel i biologiske og organiske materialer. Et eksempel er plast, der består af lange kæder af kulstof og brint. Neutroner kan vise formen af polymerkæderne og de mere komplekse strukturer, som de indgår i, samt afsløre de strukturelle ændringer, som opstår, når plasten udsættes for træk. Det giver mulighed for at ændre kæderne, så styrken af plasten øges.

Studier med neutronspredning har også stor betydning for udviklingen af avanceret plast til optik, diagnostik, lægemidler og sensorteknologi.

Hvad der nu skal ske med ekspertisen og flere unikke instrumenter ved DR3 er et åbent spørgsmål. For tiden rejser en delegation fra Risø rundt til de steder i Europa, hvor der findes neutronkilder.

»Dels undersøger vi mulighederne for at opstille instrumenter fra DR3 ved andre faciliteter som Hahn Meitner Instituttet i Berlin og Paul Scherrer Instituttet i Villigen i Schweiz; dels går vi efter at få forskningstid ved de forskellige europæiske neutronkilder,« fortæller Michael Gerstenberg, Morten Eskildsen og Henrik Rønnow, som alle tilhører den yngre generation af neutronspredere fra Risø.

Forskningsmulighederne bliver ikke de samme som før. Når man skal ind på andre institutioner, er der som regel kun få dage til at udføre et forsøg, hvilket sætter en grænse for, hvor svære og usikre eksperimenter man kan lave. På DR3 kunne forsøgene vare i ugevis. Samtidig er der i forvejen »neutronsult« i Europa, fordi de eksisterende neutronkilder ikke kan dække efterspørgslen på forskningstid.

»Ekspertisen på Risø er opbygget gennem 40 år, og der findes et internationalt miljø med både ældre og yngre forskere. Et væsentligt aspekt i Risøs mangeårige succes inden for neutronspredning har været den konstante tilgang af unge forskere, som nu står på spring for at føre de stolte traditioner videre. Med lukningen af DR3 er der imidlertid en reel risiko for, at en omfattende viden går tabt, fordi folk enten rejser til udlandet eller fravælger neutronspredning i deres forskning,« siger Michael Gerstenberg, Morten Eskildsen og Henrik Rønnow.

Lukningen af forsøgsreaktoren kommer på et tidspunkt, hvor Europa nærmer sig en beslutning om at bygge den kraftigste neutronkilde, verden endnu har set.

I modsætning til DR3 er der ikke tale om en reaktor, men en accelerator, der producerer neutroner ved at skyde protoner, de positivt ladede partikler i atomkerner, ind mod tunge atomer. Herved slipper man for de velkendte problemer med radioaktivt affald og risiko for uheld. Acceleratoren, som kaldes European Spallation Source (ESS), vil kunne levere en ydelse, der er tusind gange større end de bedste neutronkilder i dag.

Kurt Nørgaard Clausen fra Risø er direktør for projektkontoret.

Den nye accelerator vil koste mellem syv og ti milliarder kroner. EU og de europæiske regeringer ventes at træffe beslutning om placeringen af ESS i 2003 og finansieringen i 2004, hvorefter anlægget vil stå klar til brug i 2010.

En gruppe af danske, svenske og norske forskere har netop stiftet ESS-Scandinavia med det erklærede formål at få placeret acceleratoren i Øresundsregionen. De danske forskere kommer fra Forskningscenter Risø, universiteterne i Århus, København og Roskilde samt fra Danmarks Tekniske Universitet og Landbohøjskolen. Fra Sverige deltager universiteterne i Lund, Uppsala og Stockholm sammen med Chalmers Tekniska Högkskolan, mens Norge er repræsenteret ved Oslo Universitet. Argumentet for at placere ESS nær Øresund er, at regionen har 11 universiteter og seks forskningscentre, som har den nødvendige ekspertise til at bygge og drive anlægget. Samtidig slår ESS-Scandinavia på, at flere og flere højteknologiske virksomheder etablerer sig i området.

»Vi håber, at det lykkes at skaffe ESS til Øresundsregionen, hvor bygningen af acceleratoren ganske givet vil forstærke den igangværende økonomiske vækst. Og vi håber, at vi kan bevare den danske ekspertise i neutronspredning, mens vi venter på fremtidens neutronkilde,« siger Michael Gerstenberg, Morten Eskildsen og Henrik Rønnow.

Rolf Haugaard Nielsen er videnskabsjournalist


Udskriv artikelGem artiklen på din sideGiv en ven et tip om denne artikel

 
 
 
 
 
Webmaster   Ophavsret
Nyheder forside
Palæstinensisk leder dræbt
NATO-soldater venter på startordre
Norsk skib kapret af flygtninge
Læs også...
 
 
 
 
 
25/08 - Stol ikke på eksperterne
 
 
 
 
 
25/08 - Det åbne samfunds fjender
 
 
 
 
 
18/08 - Nøjsomme visioner
 
 
 
 
 
11/08 - Fingrene sladrer
 
 
 
 
 
22/06 - Gen-mad afslører kulturforskelle
 
 
 
 
 
16/06 - Hjem til Århus
 
 
 
 
 
09/06 - Filosoffen uden skam
 
 
 
 
 
02/06 - Husmor og supermor
 
 
 
 
 
26/05 - Ingen grund til klagesang
 
 
 
 
 
26/05 - Dødsstraffens dilemma
 
 
 
 
 
05/05 - Forskere vil boykotte tidsskrifter
 
 
 
 
 
28/04 - Voodoo- videnskab
 
 
 
 
 
14/04 - Vores tolerance er en illusion
 
 
 
 
 
31/03 - Kultiverede kamphaner
 
 
 
 
 
24/03 - Hukommelsens palads
 
 
 
 
 
10/03 - Dagens risiko
 
 
 
 
 
30/12 - Den globale landsbytosse
 
 
 
 
 
16/12 - Folkets kirke
 
 
 
 
 
24/11 - Hellig krig i computeren
 
 
 
 
 
04/11 - Den evige drøm
 
 
 
 
 
28/10 - Studerende vil med på supertoget
 
 
 
 
 
14/10 - Tanker til tiden
 
 
 
 
 
14/10 - Burger-universitetet
 
 
 
 
 
14/10 - Vindue mod fremtiden
 
 
 
 
 
27/05 - Menneskets bedste ven
 
 
 
 
 
25/03 - Stemmer fra underlivet
 
 
 
 
 
14/12 - Verden ifølge Giddens
 
 
 
 
 
16/11 - Kamp for den gode jord
 
 
 
 
 
14/10 - Mænd og kvinder forsker forskelligt
 
 
 
 
 
30/09 - Det gådefulde trafikkaos
 
 
 
 
 
30/09 -