Spallation Neutron Source (SNS) i Oak Ridge, Tennessee, USA, er verdens største neutronbaserede forskningscenter. (Foto: Wikipedia)

I mere end 15 år har det været diskuteret, om man i Europa skal bygge en såkaldt Spallation Source (ESS), som er et anlæg til neutronbaseret forskning. ESSen ville i så fald blive verdens førende og gøre det muligt hurtigt at teste ny medicin på atomart niveau, samt undersøge materialer eller processer, der kan revolutionere verdens energiforsyning.

Drømmene ser nu ud til at blive virkelighed. Både Ungarn, Spanien og Sverige har givet udtryk for, at de er interesserede i værtskabet for ESS, som man forventer bliver uddelegeret til sommer.

En vigtig styrkelse af Sveriges kandidatur er, at Danmark nu har valgt at bakke det op med lovning på at tage del i ESS-projektet, hvis det placeres i Øresundsregionen.

Den danske delegations formand er den tidligere direktør for Det kongelige Teater, Michael Christiansen. Han har udtalt, at opførelsen af ESS vil være det det største og mest perspektivrige projekt i Øresundsregionen, siden broen blev bygget. Mange vil givetvis være enige med ham. Bliver ESS Scandinavia opført, vil Skandinavian have verdens største neutronkilde.

»Hvis ESS bliver bygget i Lund, vil det være en kæmpegevinst for vores forskning. Lige nu er vi henvist til mindre europæiske neutronkilder,« siger Bo Brummerstedt-Iversen, der er professor i kemi på Aarhus Universitet. Han forsker i termoelektriske materialer, der kan effektivisere energiproduktion, -lagring og -effektivitet, blandt andet ved at lagre spildvarme som elektricitet.

ESS 100 gange kraftigere

Der findes allerede et antal neutronbaserede forskningsfaciliteter - både i og uden for Europa. I Grenoble ligger Institut Laue-Langevin (ILL) og i Schweiz findes Paul Scherrer Instituttet (PSI). I øjeblikket ligger verdens største spallation source, Spallation Neutron Source (SNS) i Oak Ridge, Tennessee, USA

Men de svenske og danske regeringer mener alligevel, at det kan betale sig at skyde milliarder i det nye værk. Det skyldes, at ESS vil få en langt større effekt og ydeevne end de eksisterende anlæg. Hvis anlæget bygges, vil dets effekt ligge omkring 100 gange over de kraftigste anlæg i Europa. Det betyder, at der kan gennemføres væsentligt bedre og mere præcise målinger, end det er tilfældet i dag.

Klik og se video om planerne for European Spallation Source Scandinavia.

»Mindre neutronkilder stiller krav om, at der fremstilles store krystaller af de materialer, der skal undersøges. Og det er ofte umuligt eller i bedste fald både vanskeligt og tidskrævende. ESS vil åbne en hel ny slagmark inden for materialeforskning, hvor amerikanerne og asiaterne ellers har overhalet og givet europæerne baghjul,« siger Bo Brummerstedt-Iversen

Colin Carlile, der er direktør for ESS Scandinavia i Lund, forklarer, at ESS vil kunne styrke den grundvidenskabelige forskning specielt inden for materialeforskning, udvikling af superledere, nanoteknologi, men i særdeleshed også inden for den bioteknologiske og farmaceutiske forskning, hvor man nemmere og hurtigere vil kunne teste for eksempel ny medicin.

Pengene igen ni gange

Det er af de grunde den svenske regering har tilbudt at betale over 3 milliarder af de totale konstruktionsomkostninger på omkring 11 milliarder kr. Derudover skal Sverige dække 10 procent af de årlige driftsomkostninger på knap en milliard kroner, hvis anlægget - som ønsket - bliver placeres i Lund.

Endnu er der ikke sat tal på den danske donation. Men efter de danske og svenske statsministre i december måned blev enige om at dele værtskabet, må investeringen herfra ventes at være i milliard-klassen. Ifølge vicedirektør Hans Müller Pedersen fra Forsknings- og Innovationsstyrelsen, forventer man at under alle omstændigheder at få investeringen 9 gange igen.

Derudover er der det led i aftalen mellem den danske og svenske regering, at Danmark til gengæld for deres støtte får lov at huse 'ESS Data Management Center' i København. Centret vil få ansvaret for styring af data, databehandling og dataanalyse, computersimuleringer og ekstern adgang for forskere. Hvis ESS placeres i Lund, ventes værket desuden at sikre fast beskæftigelse til 500-600 ansatte og tiltrække op mod 6.000 internationale topforskere til Øresundsregionen om året.

Venskabeligt kapløb

Der er endnu ikke sat dato på, hvornår der skal træffes en beslutning om, hvor ESS skal placeres. Men kapløbet er nu gået ind i den afgørende fase. European Strategy Forum on Research Initiatives (ESFRI) skal nemlig nu til at undersøge Ungarn, Spanien og Sveriges løsnings- og lokaliseringsforslag.

Ifølge Hans Müller Pedersen forventes beslutningen at blive truffet senest nu til sommer. Men i kulissen lobbyer de tre værtskandidater Lund, Debrecen og Bilbao for at vinde opbakning til deres respektive løsningsforslag.

Spallation Ordet spallation stammer oprindelig fra geologien. Det beskriver den proces, hvor fragmenter af sten - i for eksempel mineskakter - enten slås af eller falder af som følge af indre spændinger. I fysikkens verden bruges ordet spallation om processen, hvor en tung kerne udsender et stort antal partikler efter at være blevet ramt af en højenergi-partikel. I den foreslåede 'spallation source' accelereres protoner via en lineær accelerator og kolliderer med et mål, for eksempel kviksølv. Ved kollisionen udsendes neutroner, der føres gennem såkaldte beamlines til eksperimentelle stationer, hvor den egentlige forskning sker. Her kan man registrere hvordan neutronerne spredes, når de rammer udvalgte materialer.

Meget tyder dog på, at svenskerne står med gode kort på hånden. Ifølge Colin Carlile er støtten stor til det skandinaviske projekt. Udover de skandinaviske lande, har også Polen, Estland, Letland, Litauen og Tjekkiet udtrykt deres støtte.

Konkurrencen om ESS er hård men dog ifølge Colin Carlile venskabelig. Han mener, at der stadig er »a long way to go« - med hentydning til, at der fortsat kun er skaffet halvdelen af de samlede anlægsomkostninger. Både Colin Carlile og Hans Müller Pedersen taler dog ikke længere om, hvis ESS bliver til noget, men når. I bedste fald vil ESS være bygget færdig i 2018 og i fuld drift i 2025. Det største neutronbaserede forskningscenter i verden.

»Den lange beslutningsproces har betydet, at vi på forretningsområder hvor de store gennembrud kan revolutionere vores samfund, allerede er bagefter. Og de næste mange år, indtil anlægget står klar, er vi henvist til enten de mindre europæiske anlæg eller til at flytte vores forskning til USA,« siger Bo Brummerstedt-Iversen.

Nedenstående afsnit er tilføjet 23. janaur 2009 kl. 16.45:

Det er mellem de svenske og danske forhandlingsdelegationer, at der endelig efter efter et halvt års drøftelser er nået en forståelse. Aftaleudkastet vil nu blive genstand for politiske beslutninger hos de svenske og danske regeringer. Der ventes en afgørelse i løbet af det næste halve år. (http://esss.se/index.php/Press-releases/Denmark-and-Sweden-to-co-host-the-European-Spallation-Source.html).

På den måde er det ikke kun muligt at regne sig frem til, hvilke atomer og molekyler der indgår i et materiale, men også hvor de befinder sig, og hvordan de reagerer fysisk. I modsætning til for eksempel røntgenstråling, beskadiger neutronerne heller ikke selve materialet.

Det betyder, at man ved spallation vil kunne tage billeder og filmsekvenser af strukturer, som ligger dybt under materialets overflade. Dermed kan man også undersøge komplicerede molekylære biologiske strukturer.