Szegeden lézerekkel csökkentenék a sugárzó anyagok élettartamát több százmillió évről pár százra

Május tizenhatodika 2018 óta a Fény napja – ebből az alkalomból rendeztek nyílt napot a szegedi ELI-ALPS lézerkutatóközpontban, ahol a látogatótérben látványos kísérleteket mutattak be, és lézereket alkalmazó játékokkal, eszközökkel igyekeztek a tudományok és az emberek közötti távolságot áthidalni. Volt kvantumkaszinó, ami bemutatta az igazi véletlent, lézersakk, amelyben a lézert tükrökkel kell terelni, és így kiütni az ellenfél királyát, illetve egy lézerekkel működő, néhány hangot különböző hangzásokban megszólaltató hárfa is – utóbbin a legtöbben a Boci Boci tarkát próbálták meg eljátszani, több kevesebb sikerrel. Egy műveltségi kvíz kitöltésével pedig be lehetett lépni a védett térbe, ahol Dudás Júlia, az ELI ALPS-ban dolgozó kutató vezetett körbe.

A kutató elmondta, a szegedi intézmény célja nem a folyamatos energiatermelés – ellentétben például a paksi erőművel –, a lézereket csak rövid időre kapcsolják be, azok tulajdonképpen „villanásokat” szolgáltatnak, attoszekundumos nagyságrendben.

Egy attoszekundum a másodperc egymilliomod részének az egymilliomod részének az egymilliomod része. De mire képes ennyi idő alatt a fény?

„Egy másodperc alatt a fény a Földet az Egyenlítő mentén hét és félszer képes megkerülni. Ennek az egymilliomod része alatt egy 300 méteres torony egyik végéből a másik végébe tud eljutni a fény. Ennek az egymilliomod része alatt egy hajszál egyik oldaláról a másik oldalára, ennek az egymilliomod része alatt pedig egy vízmolekula egyik oldaláról a másik oldalára” – magyarázta Dudás Júlia. A szegedi lézerközpontban ennek köszönhetően képesek atomi, molekuláris szinten vizsgálni az anyagokat.

Sok a buktató, de ettől szép a kutatói pálya

„Mi egy felhasználói létesítmény vagyunk, hozzánk a világ és az ország különböző részeiből azért jönnek, hogy lézeridőt béreljenek, és a kísérleteiknek megfelelően kiválasszák azt a lézercsaládot, ami a legalkalmasabb lesz a méréseikhez” – mondta Dudás. „Európán belül csúcskategóriásnak számítanak a lézereink, ezért is jönnek nagyon sokan.”

Egy ilyen közös projektet emelt ki, amiben maga is részt vesz. „Ez a transzmutációs projekt, aminek nagyon nemes célja van: a nukleáris hulladékból eredő sugárzás problémájának megoldása.” Ugyanis a sok veszélyes hulladék, ami az atomerőművekből kikerül, több százmillió évig sugárzik, és erre még ma sincs hosszú távú megoldás, csak „pakolják egyik helyről a másikra”, újabb, mélyebb gödrökbe ássák.

Az új projektben azt a célt tűzték ki, hogy a sugárzó anyagok tulajdonságait lézerek által generált neutronokkal változtassák meg, hogy csak pár száz évig sugározzanak – így a terv szerint egyszerűbbé válna a tárolásuk.

„Az a baj, hogy nagyon sok buktató derül ki egy-egy ilyen kísérletnél” – válaszolta Dudás a Szegeder kérdésére, hogy mennyi esély van arra, hogy ez működni is fog. „A lézeres berendezések esetén a legkisebb változás az egész kísérletet tönkreteheti. Az is nagyon sokáig tartott, hogy a lézerek egyáltalán neutronokat tudjanak generálni stabilan” – magyarázta. Ugyanakkor szerinte pont attól szép a kutatói szakma, hogy kihívásokkal teli és kreativitást, nagy problémamegoldó készséget igényel.

Sosem volt még baleset

A körbevezetés során megmutatta, hogy a központban milyen óvintézkedésekre van szükség a lézerek és az ott dolgozók védelmében egyaránt.

A kutatók természetesen a szemük védelmében szemüveget viselnek, de emellett sugárvédelemre is szükség van. „Ugyanúgy, mint mondjuk egy atomerőműben, itt is vannak árnyékoló egységek, hogy a különböző sugárzásokat felfogják, illetve azért vannak itt ezek a vastag falak is.” Az épületben több helyen vannak kint sugárzásmérő készülékek, amelyek jeleznének, ha túl magas lenne a háttérsugárzás.

Kérdésünkre elmondta, előfordult, hogy a vártnál több árnyékolásra volt szükség, de konkrét baleset még soha nem történt, és bízik benne, hogy ez továbbra is így lesz. „Olyan apróságok voltak, hogy valakinek a gumikesztyűjét megégette a lézer, de hát ez előfordul mindenhol.”

Nem lehet rezgés, pára és por sem

Minden más pedig a lézerek védelmét szolgálja, köztük az épület kialakítása is. A lézerek zavartalan működéséhez elengedhetetlen a rezgésmentes talaj, amit többféleképpen valósítottak meg. „Az egyik a cölöpös technológia volt az alapozásnál. Egy 40x40 méteres mély gödröt kezdtek el kiásni, amiben 819 ilyen betoncölöpöt helyeztek le.” Ezt a módszert alkalmazták Dubai híres felhőkarcolója, a Burdzs Kalifa esetében is. A másik, ami a rezgésmentességet szolgálja, a környező vizek elvezetése volt.

Emellett nagyon fontos a megfelelő páratartalom és hőmérséklet, illetve a pormentesség. A lézerek ugyanis a speciális, költséges eszközökre ráégethetik a port, így tönkretéve őket. „Pontosan emiatt, a lézeres laborokban egy légköbméterben nem lehet több háromezer porszemnél, és ezt úgy éljük el, hogy óránként 40–60-szor cseréljük mindegyik laborban a teljes légteret” – magyarázta.

Ha ezt kicsit továbbgondoljuk, akkor felmerül a kérdés, hogyha esetleg tűz üt ki egy ilyen laborban, akkor azt hogyan oltják el, ha se vizet, se poroltót nem használhatnak.

„Erre egy speciális tűzoltási rendszert építettek ki. Ha véletlenül tűz ütne ki bármelyik laborban, akkor ide gázt vezetnének be, ami úgy vinné le az oxigénszintet, hogy az élő szervezeteket még életben hagyná, viszont az égést nem táplálná.” De szerencsére erre sem volt még példa.

A szerző a Szegeder újságírója. A cikk a Szegeder és a Telex együttműködésének keretében jelenik meg a Telexen is.