Lunds nyttiga neutroner

En 600 meter lång tunnel, där partiklar rusar fram med ljusets hastighet, mitt i den skånska myllan. Resultatet: forskning som kan underlätta livet för miljontals människor. Det låter som science fiction men är verklighet om bara några år. 2014 tas det första spadtaget för ESS, European Spallation Source, om allt går som planerat. Det blir världens mest kraftfulla anläggning för neutronforskning där forskare från hela världen kommer att kunna studera molekyler och material på en oerhört detaljerad nivå.

Det är en gnistrande vit vinterdag när vi besöker ESS, kylan på Lundaslätten biter i kinderna. Idag arbetar cirka 200 personer, av 29 olika nationaliteter, här.


Ett par kilometer ifrån den byggnad där ESS i dag har sitt kansli ska forskningsanläggningen, stor som en golfbana, byggas. Kring den kommer en helt ny stadsdel att växa upp med forskningsinstitut, laboratorier, universitetsfilialer, forskarhotell och spårvagnsnät.

 

Strax intill ska också MAX IV-laboratoriet ligga. Det är en så kallad synkrotronljusanläggning som, precis som det låter, arbetar med ljus.


– De här två anläggningarna är världsunika. Mycket bättre än något annat som finns på ett och samma ställe, säger Kjell Möller, programdirektör på ESS sedan två år tillbaka, när han tar emot oss i kansliets ljusa och trivsamma lokaler.

 

Han berättar att ESS kan liknas vid ett stort mikroskop. Men här använder man neutronstrålar i stället för ljus. Neutronerna behövs för att komma åt information om material på atomnivå. ESS kommer att bli 30 gånger bättre än motsvarande forskningsanläggningar i dag, enligt deras egna uppgifter. Fler neutroner gör ”ljusstyrkan” i ”mikroskopet” större. Processen går till så att väteatomkärnor, protoner, accelereras i den långa tunneln. Längst fram träffar de atomerna i ett hjulformat mål som består av metallen volfram. Vid den här krocken frigörs neutronerna. De leds därefter ut till olika experimentstationer där forskarna kan studera prover av material.

 

Man kan undersöka allt ifrån proteiner och plaster till mediciner och molekyler. Och genom att se hur atomerna i ett material är sammansatta kan man också utveckla ny teknik och nya processer. ESS kommer att få en stor betydelse för forskningen både i Sverige och världen, konstaterar Kjell Möller.

ESS har varit en dröm bland forskare i Europa under många år.

ESS är ett europeiskt forskningsprojekt. Diskussioner kring detta har förts i många år och länge var det osäkert i vilket land anläggningen skulle byggas. 2009 blev det klart att ESS skulle placeras i Lund. Detta sedan bland andra Tyskland, Frankrike och Italien lade sin röst på Sverige som värdland.


Varför blev det då Sverige?


– Därför att det fanns ett fantastiskt politiskt engagemang i Sverige. Ett team som arbetade från år 2000 och framåt. ESS har varit en dröm bland forskare i Europa under många år, säger Kjell Möller.


Att skapa en sådan här forskningsanläggning kräver stora resurser. Runt en och en halv miljard euro räknar man med att byggkostnaden blir. Sedan ska den drivas också och det kommer att kosta cirka 110 miljoner euro varje år.

 

Sverige drar det största lasset och finansierar tillsammans med Danmark och Norge hälften av byggkostnaderna. Den andra hälften tar de övriga länderna hand om är det tänkt. I dag är det 17 europeiska nationer som är med i projektet. Exakt hur mycket varje land ska betala diskuteras fortfarande.

 

ESS drivs nu som ett aktiebolag under ledning av en vd, en bolagsstyrelse och en internationell styrkommitté där alla deltagande länder är representerade. I framtiden är det tänkt att driften ska föras över till en internationell typ av bolagsform eller stiftelse.


– Under 2013 ska vi ha bilaterala förhandlingar för att få godkännanden från de 17 länderna.


Tidsplanen är utstakad. 2019 ska de första neutronerna börja produceras, 2025 ska anläggningen vara i full drift. Den ska sedan fungera i minst 40 år. 2070 kan här vara åkermark igen, säger Kjell Möller.


Att redan nu, före starten, planera för nedläggning är inte konstigt, menar han.


– 40 år är en ganska lång tid. Det är den tid man anser att den är modern. Den har helt enkelt ett slags bäst-före-datum.


Kjell Möller har tidigare arbetat i flygbranschen, på Saab i Gripen-projektet, och även där pratar man om liknande driftstider, berättar han.

Att ESS kommer att förbruka mycket energi är helt klart. Det är dock bestämt att all el ska komma från förnyelsebara energikällor.

Även om ESS-projektet rymmer en mängd möjligheter finns det även de som är kritiska. Naturskyddsföreningen i Lund har till exempel kritiserat ESS på flera punkter. Det handlar om den stora energianvändningen, om att det finns radioaktiva delar i anläggningen och att den byggs på den allra finaste åkermarken. Under året som kommer väntas både Miljödomstolen och Strålsäkerhetsmyndigheten komma med besked när det gäller tillstånd för att få starta verksamheten. Kjell Möller känner till farhågorna och pekar på det faktum att ESS ska bli världens första klimatneutrala forskningsstation och att miljöfrågorna står i centrum.


– Det här är inget vi duckar för. Vi har haft en väldigt öppen dialog kring de här frågorna. Att ESS kommer att förbruka mycket energi är helt klart. Det är dock bestämt att all el ska komma från förnyelsebara energikällor som till exempel vindkraft, säger han.


Överskottsvärmen från anläggningen ska sedan återanvändas i Lunds fjärrvärmenät och beräknas kunna värma cirka 10 000 villor. Man tittar också på andra sätt att använda varmvattnet för industriellt bruk. När det gäller den radioaktiva strålningen så är den mängd som tillförs omgivningen i Att skapa storleksordningen en hundradel av den naturliga bakgrundsstrålningen, enligt ESS.


Det är vid kollisionen, när neutronerna bildas, som den radioaktiva strålningen uppkommer. Kjell Möller säger att en stor del av kostnaden för bygget handlar om skyddsbarriärer för att innesluta det radioaktiva materialet.


– Materialet ska tas om hand och skyddas i olika steg. Det här är en jätteviktig fråga. Våra krav internt är högre än vad man externt sätter på anläggningen.

Det är ett nyckelprojekt för hela Skåne.

När anläggningen står klar kan cirka 600 personer komma att arbeta här. Därutöver räknar man med att 2–3 000 forskare, från hela världen, ska besöka anläggningen varje år.


Att ESS gör skillnad för Sverige som forskningsnation är det ingen tvekan om, menar Kjell Möller.


– Den här anläggningen flyttar inte, som ett företag kan göra. Den är världsunik och finns kvar här till 2065. Här ska man kunna driva forskning på högsta internationella nivå. Det kommer att locka väldigt duktiga forskare att komma hit och arbeta.


För Lunds del innebär naturligtvis ESS stora förändringar.


– Det är ett jättelyft för Lund. Det är ett nyckelprojekt för hela Skåne. Och det finns ett stort engagemang lokalt, säger han.


Även Danmark får en del av kakan. I Köpenhamn placeras ESS datacenter där ett 60-tal personer ska arbeta. Där finns superdatorer som tar emot alla data från mätningarna. Datacentret är kopplat till Köpenhamns universitet och Niels Bohr Institutet.


– Tidigare fick forskarna vänta en vecka eller så innan de, med posten, fick svaren på sina analyser. Med det här datacentret kommer resultaten tillbaka i realtid. Det ger möjlighet att göra flera prover på samma gång. Så det är en väldigt viktig del av det hela. Resultaten blir också transparenta, man kan alltså titta på dem globalt med en gång.

Den stora beräkningskapaciteten hos datacentret gör alltså att man under det att experimentet utförs på ESS kan använda avancerade datormodeller av både materialet i sig och av själva experimentuppställningen för snabb analys av data. Man kan därigenom fatta beslut om hur experimentet skall fortsätta och inom vilka områden man ska fortsätta samla data.

En global plats, en blandning av människor, det är jättespännande.

Att arbeta inom denna internationella miljö tycker Kjell Möller är fascinerande. Trots att man redan nu är 29 olika nationer ”i huset” så är det förvånansvärt lite kulturkrockar.


– Runt bordet när vi samlas talas det lite engelska, lite tyska och en del italienska. Det är en väldigt intressant arbetsmiljö med en fantastisk dynamik. En global plats, en blandning av människor, det är jättespännande.


Den stora utmaningen är att kunna vidmakthålla denna goda team-känsla även i framtiden när företaget växer, menar han. En annan utmaning är att hjälpa universiteten i Sverige att fokusera mer än de gör i dag på vad detta forskningscenter kommer att kunna erbjuda, för även om första spadtaget inte tas förrän 2014 så har man redan kommit långt med förberedelserna. Det händer saker hela tiden.


Under året som kommer väntas olika miljöprövningar bli klara och den arkeologiska utgrävning som påbörjades under 2012 ska fortsätta. Riksantikvarieämbetet har redan hittat en urna i vad som sannolikt är en gravplats från cirka 200 år efter Kr. Ett annat fynd var en kula som arkeologerna tror härstammar från slaget vid Lund 1676. Den gången slogs svenskar och danskar här i ett av de blodigaste slag som utkämpats på nordisk mark.


Nu 337 år senare samarbetar de båda länderna, på samma plats, om ett gemensamt unikt projekt.

Publicerad februari 2013

Text

Annika Hansson

Illustration

Lasse Skarbövik