Μεγάλη ευκαιρία η συμμετοχή της Ελλάδας στη νέα Ευρωπαϊκή Πηγή Νετρονίων ESS

Η Ελλάδα έχει πολλά να ωφεληθεί με το να γίνει μέλος στην υπό κατασκευή Ευρωπαϊκή Πηγή Νετρονίων με Θρυμματισμό (European Spallation Source-ESS), όπως συνέβη με το CERN, λέει σε συνέντευξή του στο ΑΜΠΕ ο φυσικός Δημήτρης Αργυρίου. Είναι ο Έλληνας επιστήμονας, ο οποίος βρίσκεται σε θέση-κλειδί στον νέο διεθνή επιστημονικό οργανισμό, που θα διαθέτει τον δικό του γραμμικό επιταχυντή πρωτονίων και μελλοντικά θα αποτελέσει μια νέα μεγάλη «ατμομηχανή» επιστημονικών ανακαλύψεων και τεχνολογικών καινοτομιών στην Ευρώπη.

Όπως επισημαίνει, η πολυσχιδής έρευνα με τη βοήθεια των νετρονίων στο μέλλον, όχι μόνο θα φωτίσει τα μυστικά της ύλης, αλλά θα επιτρέψει ποικίλες πρακτικές εφαρμογές χρήσιμες για την κοινωνία, όπως νέα υλικά, νέα φάρμακα, νέα τρόφιμα κ.α.

Ο Δημήτρης Αργυρίου γεννήθηκε στην Αθήνα και σπούδασε Φυσική στο Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας του Σίδνεϊ, από όπου πήρε και το διδακτορικό του το 1994. Υπήρξε ερευνητής στα Εθνικά Εργαστήρια Λος 'Αλαμος (1996-1999) και Argonne (1994-2001) των ΗΠΑ, ενώ στη συνέχεια διετέλεσε επικεφαλής ερευνητικής ομάδας πάνω στα νέα υλικά στο Ερευνητικό Κέντρο Χέλμχολτς του Βερολίνου (2002-2010) και δίδαξε επίσης στο Ρηνανικό-Βεστφαλικό Πολυτεχνείο του 'Ααχεν.
Είναι διεθνώς ανεγνωρισμένος ειδικός στα ηλεκτρονικά και μαγνητικά υλικά, ενώ έχει 160 σχετικές επιστημονικές δημοσιεύσεις. Την τελευταία πενταετία, είναι επιστημονικός διευθυντής της Ευρωπαϊκής Πηγής Νετρονίων (ESS), μιας μεγάλης επιστημονικής εγκατάστασης που ανεγείρεται στο Λουντ της Σουηδίας και αναμένεται να λειτουργήσει μέσα στην επόμενη δεκαετία. Είναι επίσης καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου της ίδιας πόλης.
Τα ιδρυτικά μέλη της ESS είναι 11 ευρωπαϊκές χώρες (Γαλλία, Γερμανία, Ιταλία, Ελβετία, Δανία, Νορβηγία, Σουηδία, Τσεχία, Εσθονία, Ουγγαρία, Πολωνία), ενώ άλλες τέσσερις έχουν ήδη καθεστώς παρατηρητή και θα γίνουν μέλη στο άμεσο μέλλον (Βέλγιο, Ολλανδία, Ισπανία, Βρετανία). Προς το παρόν, η Ελλάδα έχει προσκληθεί να είναι παρατηρήτρια και τη σχετική προετοιμασία έχει αναλάβει μια επιστημονική επιτροπή. Εκπρόσωπος της Ελλάδας στην ESS είναι ο δρ Σωτήρης Χαρισόπουλος, διευθυντής του Ινστιτούτου Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής του «Δημόκριτου».

Ακολουθεί το κείμενο της συνέντευξης:

ΕΡ: Τι είναι, με δυό λόγια, τα νετρόνια και πώς μπορούν οι άνθρωποι να τα παράγουν;

ΑΠ: Τα νετρόνια είναι ένα από τα τρία συστατικά των ατόμων, μαζί με τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια. Δυστυχώς δεν μπορούμε να παράγουμε νετρόνια, αλλά πρέπει να τα «απελευθερώσουμε» μετά από διάσπαση των ατόμων. Αυτό το κάνουμε είτε με σχάση, την πυρηνική διαδικασία στο εσωτερικό ενός πυρηνικού αντιδραστήρα, είτε με έκλυση ακτινοβολίας. Η δεύτερη αυτή διαδικασία είναι σα να χρησιμοποιούμε ένα σφυρί για να σπάσουμε το κέλυφος ενός καρυδιού. Το «σφυρί» είναι τα πρωτόνια υψηλής ενέργειας που προσκρούουν σε ένα βαρύ πυρήνα, ώστε να τον διασπάσουν και να απελευθερώσουν έτσι τα νετρόνια.

ΕΡ: Είναι η Ευρωπαϊκή Πηγή Νετρονίων ένα γιγάντιο μικροσκόπιο για τη μελέτη της ύλης σε βάθος;

ΑΠ: Το μικροσκόπιο αποτελεί μια καλή αναλογία, αν και η ESS μοιάζει περισσότερο με 20 έως 30 διαφορετικά μικροσκόπια, που κοιτάζουν ταυτόχρονα διαφορετικά προβλήματα στη φυσική, στη χημεία, στη βιολογία ή στην μηχανική. Τα νετρόνια είναι ιδιαίτερα, επειδή, αντίθετα με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (φως) ή τα ηλεκτρόνια, έχουν ουδέτερο ηλεκτρικό φορτίο και συνεπώς μπορούν να διεισδύσουν βαθιά μέσα στα υλικά. Είναι, επίσης, μαγνητικά και αντιλαμβάνονται τον μαγνητισμό στο εσωτερικό της ύλης.
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα νετρόνια, όπως χρησιμοποιούμε το φως για να δούμε μέσα στην ύλη και να βρούμε πού βρίσκονται τα άτομα και τι κάνουν. Στην τεχνολογία των υλικών, αυτή δυνατότητα μάς δίνει πολλές πληροφορίες αναφορικά με το γιατί η ύλη έχει ορισμένες ιδιότητες και πώς αυτές μπορούν να βελτιωθούν ή να χειραγωγηθούν. Στην επιστήμη των υλικών, χρησιμοποιούμε τα νετρόνια προκειμένου να κατανοήσουμε τις νέες καταστάσεις της ύλης, οι οποίες έχουν συχνά τεράστιες συνέπειες σε ποικίλα επιστημονικά πεδία, από τη βιολογία έως τη σωματιδιακή φυσική. Οι πληροφορίες που μας δίνουν τα νετρόνια σχετικά με την ύλη, είναι μοναδικές, με την έννοια ότι δεν υπάρχει άλλη μέθοδος που μπορεί να παρέχει αυτή τη γνώση.

ΕΡ: Μπορεί η ESS στο μέλλον να κλέψει λίγη από τη δόξα του CERN χάρη στις ανακαλύψεις της; Τι διαφορετικό και καλύτερο θα προσφέρει σε σχέση με τις ήδη υπάρχουσες πηγές νετρονίων;

ΑΠ: Ναι μπορεί, παρόλο που το CERN και η ESS εστιάζουν σε διαφορετική επιστήμη. Το CERN μελετά την «κόλλα» της φύσης, που συγκρατεί μαζί την ύλη. Η ESS θα μας αποκαλύψει, πώς η φύση χρησιμοποιεί την ύλη για να "χτίσει" τον κόσμο που βλέπουμε γύρω μας. Η ESS θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε γιατί μερικά υλικά είναι υπεραγωγοί του ηλεκτρισμού ή πώς τα ένζυμα δουλεύουν μέσα στα σώματά μας.
Το πρόβλημα με τα νετρόνια είναι ότι χρειάζεται να τα "απελευθερώσουμε" μετά από τη διάσπαση των ατόμων. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορούμε να έχουμε αρκετά νετρόνια στη διάθεσή μας, ώστε να τα μελετήσουμε σε βάθος ή αρκετά γρήγορα. Έχουμε αναπτύξει ορισμένες τεχνολογίες στην ESS, που θα μας βοηθήσουν να κάνουμε πειράματα δέκα έως 1.000 φορές καλύτερα από ό,τι μπορούμε σήμερα.

ΕΡ: Σε ποια φάση βρίσκεται η ESS, πότε προβλέπεται να λειτουργήσει, πόσους επιστήμονες θα απασχολεί και ποιό είναι το προϋπολογιζόμενο κόστος της;

ΑΠ: Η κατασκευή της ESS ξεκίνησε το καλοκαίρι του 2014. Ήδη έχουμε κατασκευάσει τα 200 από τα συνολικά 700 μέτρα της σήραγγας του επιταχυντή μας και επίσης έχουμε αρχίσει να ρίχνουμε τα θεμέλια των εγκαταστάσεων για τα πειράματα. Το όλο έργο αναμένεται να κοστίσει 1,8 δισεκατομμύρια ευρώ.
Προσδοκούμε να είμαστε σε θέση να παράγουμε τα πρώτα μας νετρόνια έως το τέλος του 2019 και να αρχίσουμε τα πρώτα μας πειράματα έως το 2023. Συνολικά, η ESS θα απασχολήσει γύρω στους 400 ανθρώπους, αλλά θα υποστηρίξει επίσης το έργο άλλων περίπου 8.000 επιστημόνων στην Ευρώπη, οι οποίοι χρησιμοποιούν τα νετρόνια σε ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών πεδίων.

ΕΡ: Πώς θα βοηθήσει η έρευνά σας την κοινωνία και την καθημερινή ζωή; Σε ποια πεδία κυρίως να περιμένουμε νέες σημαντικές πρακτικές εφαρμογές χάρη στα νετρόνια;

ΑΠ: Τα νετρόνια μάς βοηθάνε να κατανοήσουμε τα υλικά και τα υλικά είναι ακριβώς αυτό που χρειαζόμαστε για να κάνουμε λειτουργικές τις κοινωνίες μας. Τα σπίτια μας είναι κατασκευασμένα από κεραμικά και τσιμέντο, η τροφή μας είναι ύλη, οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούμε για τις μετακινήσεις μας, βασίζονται στις ιδιότητες ορισμένων υλικών.
Στη σύγχρονη εποχή οι κοινωνίες μας είναι αντιμέτωπες με τεράστιες προκλήσεις, καθώς χρειαζόμαστε καθαρή ενέργεια, χρειαζόμαστε καλύτερη υγεία για τον πληθυσμό μας που γερνάει, χρειαζόμαστε να καλλιεργήσουμε τρόφιμα για ένα πλανήτη με υπερπληθυσμό. Σε όλα αυτά τα πεδία, υπάρχουν σε όλο τον κόσμο άκρως δραστήρια ερευνητικά προγράμματα και τα νετρόνια χρησιμοποιούνται για να αναπτύξουμε και να κατανοήσουμε νέα υλικά, τα οποία θα μας βοηθήσουν να λύσουμε τα κοινωνικά προβλήματα. Να αναπτύξουμε καλύτερες μπαταρίες για καθαρή ενέργεια, να αναπτύξουμε νέα φάρμακα και να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς της ζωής, να μελετήσουμε τα συστατικά των τροφών.

ΕΡ: Πιστεύετε ότι οι διάφοροι επιταχυντές σε όλο τον κόσμο, πέρα από τη βασική έρευνα στη Φυσική, έχουν δικαιολογήσει το μεγάλο επενδυτικό κόστος τους από άποψη συνεισφοράς στην κοινωνία;

ΑΠ: Οι επιταχυντές είναι απολύτως ουσιώδεις για την κοινωνία! Ενώ πολλοί έχουν στο μυαλό τους τον μεγάλο επιταχυντή του CERN, πρέπει να θυμηθούμε ότι οι περισσότεροι επιταχυντές διαθέτουν μια ποικιλία μεγεθών και δεν χρησιμοποιούνται στη σωματιδιακή φυσική. Για παράδειγμα, πολλά νοσοκομεία έχουν επιταχυντές στα υπόγειά τους για να παράγουν ραδιοϊσότοπα, τα οποία χρειάζονται στην θεραπεία του καρκίνου, ή για διαγνωστικές εξετάσεις ρουτίνας με τομογραφία. Στον «Δημόκριτο» στην Ελλάδα ο επιταχυντής Tandem χρησιμοποιείται για τον χαρακτηρισμό υλικών με τρόπους που δεν είναι δυνατοί με άλλες τεχνικές.
Σαφώς, πάντως, πρέπει να έχουμε επίγνωση του κόστους που η κοινωνία επωμίζεται για τέτοιες μεγάλες επενδύσεις σε επιστημονικές υποδομές και έτσι να διασφαλίζουμε, ώστε αυτές να λειτουργούν υπεύθυνα. Έχουμε δει μεγάλες επιτυχίες με τους επιταχυντές ηλεκτρονίων που παράγουν ακτίνες-Χ, επίσης για την μελέτη των υλικών. Ο MAX-IV στην πόλη Λουντ είναι μικρότερος και φθηνότερος από παρόμοια σύγχροτρα και είναι η φωτεινότερη πηγή ακτίνων-Χ στον κόσμο. Χρειάζεται να συνεχίσουμε την προσπάθεια, ώστε να εφαρμόσουμε ανάλογη εξοικονόμηση δαπανών σε όλους τους τύπους επιταχυντών που είναι σημαντικοί.

ΕΡ: Υπάρχει συμμετοχή της Ελλάδας στην ESS ή προβλέπεται να υπάρξει στο μέλλον; Θα ωφεληθεί η χώρα μας αν συμμετάσχει στην ESS;

ΑΠ: Έχουμε ήδη κάνει ουσιαστικές συζητήσεις με τη Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας (ΓΓΕΤ) για τη συμμετοχή της Ελλάδας στην ESS και η ανταπόκριση υπήρξε πολύ θετική. Η Ελλάδα έχει προσκληθεί να είναι παρατηρήτρια στο συμβούλιο της ESS, το ανώτατο διοικητικό όργανό μας, το οποίο προσβλέπει σε ελληνική συμμετοχή στο μέλλον.
Οι συνάδελφοί μου στην Ελλάδα ετοιμάζονται να ξεκινήσουν μια ομάδα εργασίας Ελλάδας-ESS, που θα προσδιορίσει την ελληνική συνεισφορά στην κατασκευή της ESS, ώστε η χώρα να γίνει πλήρες μέλος. Ήδη πραγματοποιήσαμε ένα μικρό εργαστήριο στον «Δημόκριτο», στο οποίο οι Έλληνες επιστήμονες εξέφρασαν ενθουσιώδη υποστήριξη για την ESS. Είναι μια μεγάλη ευκαιρία για τους νέους έλληνες επιστήμονες να εμπλακούν σε έρευνα αιχμής στα υλικά ή στην κατασκευή της πιο εξελιγμένης πηγής νετρονίων στον κόσμο.

ΕΡ: Ως Έλληνας επιστήμων της διασποράς, έχετε κάποια άποψη και κάποιες συμβουλές σχετικά με την ενίσχυση της επιστημονικής έρευνας και γενικότερα της τεχνολογικής ανάπτυξης στην Ελλάδα;

ΑΠ: Οι νέοι Έλληνες είναι έξυπνοι, μορφωμένοι και καινοτόμοι. Χρειάζονται απλώς ευκαιρίες για να πετύχουν. Η Ελλάδα μπορεί να αναπτύξει μια οικονομία της τεχνολογίας στα κατάλληλα πεδία, αν εργασθεί σκληρά για να προσφέρει αυτές τις ευκαιρίες. Ο καλύτερος τρόπος είναι να επενδύσεις στην επιστήμη και στην εκπαίδευση και αυτό λείπει στην Ελλάδα εδώ και πολύ καιρό.
Οι επιστήμονες στην Ελλάδα χρειάζονται μια σταθερή μακρόχρονη υποστήριξη, όσον αφορά τη χρηματοδότηση της έρευνας και την εκπαίδευση των φοιτητών, καθώς επίσης την πρόσβαση σε επσιτημονικά εργαλεία και εγκαταστάσεις όπως του CERN και της ESS. Υπάρχει ήδη μια καλή βάση πάνω στην οποία μπορεί να χτίσει κανείς.
Αυτό που χρειάζεται, είναι δέσμευση από την κυβέρνηση και τους ιδιωτικούς φορείς, καθώς και μια στρατηγική με μακροπρόθεσμη προοπτική. Δεν έχω καμία αμφιβολία ότι η επιστήμη και η επένδυση στην οικονομία της τεχνολογίας μπορούν να αποτελέσουν βασικό συστατικό της λύσης για την έξοδο της Ελλάδας από την τρέχουσα κρίση.

Πηγή: ΑΜΕ ΑΠΕ
https://europeanspallationsource.se/european-spallation-source