Neutronové blýskání

21. srpna 2008, 13:32 - Martin Rychlík
21. srpna 2008, 13:32

Tři města soutěží o miliardy eur na centrum jaderného výzkumu

Je to boj. Politiků, lobbistů i vědců. Projekt, který měl v roce 2003 na kahánku, je opět ve hře. Jedná se o středisko European Spallation Source (ESS), největší světový zdroj neutronů, který katapultuje zemi, v níž zakotví, mezi špičku nejen v materiálovém výzkumu. Kandidáti jsou tři: švédský Lund, baskické Bilbao a maďarský Debrecín. „Tentokrát jsou největší evropské ekonomiky na vedlejší koleji; pokud ESS vznikne, neutronoví uživatelé budou vděčni zemím, jež nebývaly typickými lídry,“ píše časopis Physics Today. Rozhodnuto o vítězi může být do konce roku. Jedná se o jednu z největších evropských investic do vědy – jen do první fáze má být vloženo 1,05 miliardy eur a každoroční provoz vyjde na dalších 100 milionů v téže měně. Nač budou dobré?
„Neutrony představují vzhledem k mnohotvárnému způsobu interakce vynikající nástroj k pronikání do nitra hmoty. Navíc na rozdíl od většiny jiných částic – protonů, elektronů, fotonů – na sebe vzájemně působí téměř výhradně s atomovými jádry, nikoli s elektronovými obaly atomů. To jim dává značný potenciál jak v základním výzkumu, tak pro různé aplikace, v materiálovém výzkumu, pro analytické účely. Jejich klíčový význam jako iniciátorů štěpné reakce pro jadernou energetiku je všeobecně znám, hodí se pro biologii, pro identifikaci drog či výbušnin,“ vysvětluje Ladislav Musílek, profesor Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské a prorektor ČVUT, dle něhož ESS s mohutným zdrojem neutronů umožní společný výzkum mezinárodních týmů a povede k zefektivnění stávajících projektů i k novým poznatkům. Jan Šaroun z Ústavu jaderné fyziky AV ČR v Řeži, kde je umístěn výzkumný reaktor LR-15, čili nejdůležitější zdroj neutronů u nás, doplňuje: „Bez experimentů s neutrony se lze těžko obejít při zkoumání fyzikálních jevů, na nichž je založen pokrok v nanotechnologiích, makromolekulární chemii či metalurgii. Přínos intenzivního zdroje bude i v tom, že umožní studovat zcela nové procesy, které nebyly kvůli nízkému toku neutronů pozorovatelné u stávajících zdrojů.“ Objevy z ESS by mohly najít využití v archeologii, farmacii či IT.

Zpoždění za USA a Japonskem

V roce 1994 byla publikována studie OECD, jež varovala před úbytkem zdrojů neutronů do roku 2015. Text doporučoval, aby byly zdroje první třídy jednak „upgradeovány“ a rovněž vznikly nové: v Asii, Severní Americe i Evropě. Reakce na sebe nedaly čekat. V lednu 1998 americký viceprezident Al Gore prohlásil: „Přestože národní laboratoř Oak Ridge byla první základnou v pokusech s rozptylem neutronů, vedoucí světové zdroje už neleží v USA, nýbrž v Evropě. Nový zdroj – Spallation Neutron Source (SNS) – to změní. Vzhledem k medicínským, vědeckým, ekonomickým i environmentálním výhodám, jež výzkum neutronů přináší, by bylo nezodpovědné nezískat zpět světové prvenství.“ Americký SNS v ceně 1,3 miliardy dolarů již běží, stejně tak od června funguje i J-PARC v Tokai-Mura, sto kilometrů od Tokia.
Potřebuje obdobné centrum i Starý kontinent? „Určitě. V Evropě byly od roku 2001 uzavřeny tři významné zdroje neutronů a životnost dalších se chýlí ke konci. Budování nových s větším tokem naráží na problémy jak technické, tak bezpečnostně-politické vzhledem k nutnosti spalování vysoce obohaceného uranu. Proto se vývoj ubírá spíše cestou budování velkých zdrojů založených na urychlovačích protonů, jakým je ESS, americký SNS nebo J-PARC,“ říká Šaroun, podle jehož názoru nabrala Evropa přibližně desetileté zpoždění (byť je částečně zmírněno modernizací stávajících zařízení). Případné spuštění ESS nelze čekat dříve než v roce 2018. „Jestliže nemá Evropa zaostávat za Spojenými státy, Japonskem a v budoucnosti třeba i za Čínou nebo Indií, je budování takových společných center nezbytností. Příkladem špičkové laboratoře je ženevský CERN, díky němuž Evropa boduje ve fyzice částic vysokých energií,“ vypočítává Musílek.

Tři lídři v neutronové při

Nicméně projekt ESS se zasekl. Na přetřes přišel již v roce 1993, kdy 18 laboratoří z jedenácti zemí zformovalo Radu ESS. Na konci roku 1996 byla představena „feasibility study“ (realizační studie); Evropa se k činům neměla, a tak koncept přejalo americké SNS v Oak Ridge. Pět let nato vzniklo uskupení ESS Scandinavia, jež chtělo přilákat zájem vědců, státní správy i průmyslníků. Za sídlo byl vybrán Lund. V roce 2002 přišly i konkurenční nabídky: dvě z Německa (Jüllich a Lipsko) a dvě z Velké Británie (Oxford a Yorkshire). „Kvůli nedostatku politické vůle byl projekt v roce 2003 uzavřen. Nový impulz přišel ze strany European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI), orgánu pověřeného Evropskou unií sestavením seznamu zařízení, na nichž by měly členské státy EU spolupracovat,“ uvádí dubnové vydání magazínu Science. ESFRI před dvěma lety zařadilo zdroj mezi 35 panevropských priorit. K osiřelému Lundu se přidalo Bilbao a loni v dubnu projevila zájem maďarská vláda.
Záměr se neobejde bez politické podpory. Švédský premiér Fredrik Reinfeldt na červnovém summitu v Rize prohlásil, že „inovace a výzkum jsou prioritami pobaltského regionu a ESS přinese rozmach v tomto odvětví“. Baskická vláda, která se v roce 2010 chystá věnovat na výzkum a vývoj 2,25 procenta HDP a pět let nato zvýšit podíl až na tři procenta, láká ESS sepětím s firemní sférou. „Cílem ESS-Bilbao je maximalizovat komerční využití výzkumu,“ píše se v podkladech. V návaznosti mají vznikat centra excelence a technologické inkubátory, přičemž se počítá s příležitostmi pro 200 firem a 6000 pracovníků. „Je to výzva. Zakázky pro taková špičková zařízení možná nepředstavují pro dodavatelské firmy okamžitý profit, ale svědčí o jejich vysoké technologické úrovni a představují důležitou referenci,“ míní profesor Musílek z FJFI ČVUT.

Cesta do středu Evropy?

Třetím do party je Debrecín. Není tajemstvím, že Maďaři spolupracují se Španěly proti hlavnímu sokovi ze Skandinávie, a sami po dohodě doporučí lokaci, kde ESS vznikne. Lund má podporu pěti severských států, tří pobaltských republik a Polska; Maďarsko počítá s přímluvou středoevropských zemí či Ruska. O umístění „topzdroje“ neutronů, jenž by měl být z povahy mezinárodního výzkumu dobře dostupný, nebude rozhodovat Evropská komise (nebo jiný orgán EU), ale musí dojít k dohodě hostitelské země s členy „koalice“ na vládní úrovni. Kupříkladu ESS Scandinavia prý vede rozhovory s patnácti vládami. O výjimečnosti švédské nabídky přesvědčuje projektový ředitel Karl-Fredrik Berggren: „Zkušenosti ukázaly, že podobné instalace ožijí pouze v návaznosti na čilé univerzitní a vědecko-technologické prostředí.“ To prý země Tří korunek zaručuje.
Všichni zájemci předložili v dubnu dokumentaci ke zhodnocení odborné komisi ESFRI, v níž zasedají uznávaní experti: fyzikové Thom Mason (bývalý šéf SNS v Tennessee), Norbert Holtkamp (výkonný ředitel ITER z Cadarache) a astronomka Catherine Césarskyová. Svá doporučení přednesou v půli září; pakliže se o sídle ESS rozhodne letos, v plném provozu by mohlo být kolem roku 2020. Na investicích by se měly podílet participující země dle výše HDP, přičemž hostitel má platit zvláštní příspěvek. Počítá se s financováním formou Public Private Partnership (PPP) a vzhledem k důležitosti výzkumu i s podporou ze 7. rámcového programu EU, případně půjčkou od Evropské investiční banky.
Přímo v Debrecínu se koncem července konal mezinárodní panel, na němž Masatoši Arai, jeden z členů poradního výboru ESS, agentuře MTI sdělil, že dle jeho názoru je maďarský projekt nejlépe připraven, byť „jsou všechny tři destinace excelentní“. S prohlášením přispěchal i státní tajemník pro ekonomiku a vývoj Geza Egyed, jenž ESS nazval klíčovým projektem, jímž se bude vládní kabinet zabývat na svém dalším zasedání. Závěrem: bylo by umístění zdroje v Debrecínu pro Čechy výhodou? „Nemyslím si, že účast českých vědců bude záviset na tom, kde bude ESS postaven. Rozhodující bude kvalita jejich výzkumných projektů. A co se týče spolupráce na jeho zbudování, budou mít větší šanci místní firmy,“ říká akademik Šaroun. Budapešť v červnu zvítězila v kontinentálním „klání“ o sídlo vědeckého komplexu European Institute of Innovation and Technology (EIT).

* BOX (vizualizace):
Fakta o ESS tři zájemci (Bilbao, Debrecín, Lund)
příležitost pro 4000 až 5000 vědců
500 stálých pracovních míst
investice 1,05 miliardy eur v první fázi
100 milionů eur na každoroční provoz
fungovat má přinejmenším 40 let
zapojení stovek špičkových firem GRAF (koláč)
Od fyziky po materiály**
Evropští vědci zabývající se rozptylem neutronů dle disciplín
46,3 % – fyzika
26,9 % – chemie
19,4 % – materiálový výzkum
3,6 % – vědy o životě
2,9 % – technické vědy
0,9 % – vědy o zemi
Pramen: Bob Cywinski, ENSA

Mohlo by vás zajímat

  • Majitel textilky Juta a senátor Hlavatý: V Senátu by…

  • Jan Hawelka: kavárenská hvězda z Mostu

  • Aleš Kučera: Chvíli potrvá, než se lidé naučí se státem…

  • Ondřej Kania: Otevřeme další dvě školy

  • Martin Burda: Bankám v Česku ujíždí vlak

  • Mnislav Zelený Atapana: Přítel amazonských indiánů

  • Jan Bílý: Nebuď uštvaný manažer. Buď král!

  • Jaroslav Žlábek: Na jedno nabití ujedeme 1000 kilometrů

  • Daniel Stein Kubín: Slova jsou jen slova, surf a poušť…

Hry pro příležitostné hráče