ESS
European Spallation Source
ESS kommer att ha världens mest kraftfulla neutronkälla. Forskningsanläggningen byggs just nu i nordöstra Lund.
På ESS kommer forskare att kunna studera olika typer av material för att förstå hur de är uppbyggda och fungerar. De kommer till exempel att kunna testa biologiska prover för att se hur läkemedel tas upp i kroppen.
Studerar materialens minsta byggstenar
ESS skapar en mycket kraftig protonstråle med hjälp av sin linjäraccelerator. Acceleratorn ser till att protoner i 96 procent av ljusets hastighet träffar en tungmetall, i ESS fall volfram. Vid träffen sker en spallation, som innebär att neutroner lossnar från volframets atomkärnor. Neutronerna vill forskarna åt för att de kan tränga in i material utan att skada dem.
Neutronerna leds till experimentstationer där forskare använder dem för att undersöka olika material. Eftersom neutroner kan tränga ända in i atomkärnor utan att göra någon skada kan materialen studeras ända ner på atomnivå.
Neutronerna gör att det enkelt att skilja lätta grundämnen, som väte, från andra ämnen. Det är användbart bland annat när forskare undersöker biologiska prover för att se hur läkemedel tas upp i kroppen.
20 gånger kraftigare än liknande anläggningar
ESS kommer att vara världsledande med sin kraftfulla teknik. Till en början kommer protonstrålen att ha en effekt på två megawatt och skapa en i snitt 20 gånger kraftigare neutronstråle än på jämförbara anläggningar.
ESS banar väg för framtida forskningsgenombrott inom områden som:
- Energi – till exempel solceller och bränsleceller
- Materialvetenskap – exempelvis förbättrade batterier samt material som är starkare och lättare
- Medicin och hälsa – bland annat nya läkemedel
- Miljöforskning – till exempel vattenrening och hållbara lösningar
- Transport – som nya metallblandningar.
- Protoner frigörs från väteatomer i en jonkälla genom att väte joniseras med hjälp av mikrovågor och ett starkt elektriskt fält.
- Protonerna accelereras till 96 procent av ljusets hastighet i en 600 meter lång linjäraccelerator och skickas mot ett roterande hjul av tungmetallen volfram.
- När protonerna krockar med volframet frigörs neutroner med hög energi. Den här processen kallas spallation.
- Neutronerna bromsas upp och leds vidare till 15 olika experimentstationer.
- När neutronerna når experimentstationerna kan forskare använda dem för att studera material på atomnivå.
- All data leds vidare till ESS Data Management and Software Centre (i Danmark), där den lagras, hanteras och analyseras av forskare.
ESS
Sverige och Danmark är värdländer för ESS som är ett europeiskt konsortium för forskningsinfrastruktur, European Research Infrastructure Consortium (ERIC), med medlemsländer från hela Europa.
- Bygg- och driftskostnad 2014–2027: 3,3 miljarder euro (2013 års prisnivå)
- Byggstart: 2014
- Forskningsstart: 2026–2027
- I full drift: 2028
- Beräknat antal anställda: 500 personer (i full drift)
- Beräknat antal användare/besökande/forskare: 3 000 per år
- Beräknad drifttid: 40 år
- Beräknad årlig driftskostnad: 140 miljoner euro (2013 års prisnivå).