10.88 petawatti - o cantitate imensă de energie, concentrată într-o rază de lumină. Aşa cum a declarat, pentru EVZ, directorul proiectului ELI-NP, Nicolae Zamfir, este vorba despre o premieră mondială, care s-a petrecut în România. Succesul laserului de la Măgurele, cel mai puternic din lume, nu a rămas fără ecou. Mesajele primite de academicianul Zamfir nu mai încetează, zeci de cercetători din întreaga lume anunţând că vor să vină în ţara noastră, care a intrat, astfel, în „Liga marilor centre de cercetare din lume”.

Era planificat ca în luna aprilie să atingem puterea de 10 petawatti. Însă testele, care au fost începute încă de anul trecut, au fost extrem de pozitive şi au arătat că sistemul este extrem de stabil şi echipa a urcat puterea înainte de planificare. Săptămâna trecută s-a trecut chiar de cei 10 PTW pe care i-am planificat. Ne apropiem de valoarea 11. Sistemul răspunde foarte bine, este un sistem complex”, a declarat, pentru EVZ, academicianul Nicolae Zamfir directorul proiectului ELI-NP, cunoscut popular sub numele de laserul de la Măgurele.

Zece milioane de miliarde de waţi

Pentru un om obişnuit, este greu de înţeles ce înseamnă 10 sau 11 PTW. De exemplu, acasă, de obicei, avem becuri de 40 W sau 60 W. „Laserul a dezvoltat o putere mai mult decât am visat noi. Ca să înţeleagă lumea, sunt zece milioane de miliarde de waţi. A zecea parte din întreaga putere a Soarelui pe Pământ concentrată într-o rază de lumină”, a explicat cercetătorul, pentru EVZ.

„Astăzi se împlineşte un vis care a început cu mai puţin de zece ani în urmă, în care, printr-o decizie politică, s-a hotărât ca România să construiască, să participe la această cursă mondială de a realiza cel mai puternic laser din lume. A fost un vis al cercetătorilor din întreaga lume. Toţi visau să existe un astfel de instrument. În urmă cu zece ani cea mai mare putere era sub un petawatt. Între timp, domeniul a explodat, a fost o cursă în care au participat foarte multe dintre ţările dezvoltate ale lumii. Astăzi sunt peste zece laboratoare cu laser de peste un petawatt. Există un concurent serios în Coreea de Sud, care a tins doar 4 PTW. Noi avem, astăzi, peste zece”, a mai declarat academicianul Zamfir.

Aplicaţiile practice ale experimentelor

„Cu ajutorul acestui laser putem să creăm fenomene noi, să urmărim comportarea materiei în condiţii extreme, care până acum nu au fost pe Pământ, probabil în Univers există şi încercăm astfel să desluşim unele dintre tainele Universului. Noi, înţelegând ce se întâmplă aici (n.a. la Măgurele), în paralel cu asta, sigur, sunt o seamă de propuneri de dezvoltare de noi tehnologii folositoare societăţii. Vorbim aici de sănătate şi cercetare în domeniul medical. Şi sunt o serie întreagă de propuneri să studiem în ce măsură se pot elabora aceste tehnologii care să fie preluate, după aceea, de firme. Aceste radiaţii care rezultă în urma impactului pot fi extrem de folositoare, de la tratarea cancerului, până la determinarea comportamentului materialelor folosite în misiunile spaţiale”, a afirmat, pentru EVZ, directorul proiectului ELI-NP.

 

Probleme cu Asocierea EuroGammaS

Sistemul Fascicul Gamma a făcut obiectul unui contract de achiziție publică încheiat în anul 2014 de Institutul Național pentru Fizică și Inginerie Nucleară „Horia Hulubei” (IFIN-HH) cu Asocierea EuroGammaS (EGS) având lider Institutul Național de Fizică Nucleară din Italia (INFN). Maniera deficitară de realizare a Contractului, de către EGS, prin acumularea de întârzieri semnificative și refuzul de instalare a sistemului în clădirea ai cărui parametri și configurație au fost în mod explicit asumați contractual de către Asociere, a atras, într-o etapă inițială, sancționarea acesteia, de către beneficiarul IFIN-HH, cu aplicarea de penalități de întârziere în valoare de peste 3 mil. Euro. Neîndeplinirea în ultimii doi ani, de către Asocierea EuroGammaS, a unei multitudini de obligații contractuale esențiale și persistența în refuzul de executare a contractului, a generat încetarea acestuia de către IFIN-HH din culpa Asocierii, în luna noiembrie 2018. IFINHH a întreprins demersurile legale pentru recuperarea prejudiciului cauzat de Asocierea EGS prin neexecutarea contractului. Asocierea EuroGammaS a contestat în justiție aceste demersuri.

Povestea de la Măgurele, scrisă de Mourou și Zamfir

Cu zece ani în urmă, academicianul Nicolae Zamfir, directorul proiectului ELI-NP (Extreme Light Infrastructure – Nuclear Physics), şi cercetătorul francez Gerard Mourou, laureat al Premiului Nobel, plănuiau să construiască, la București, un centru care să combine fizica laserilor și fizica nucleară. Aşa a început povestea laserului de la Măgurele, poate cel mai ambițios proiect la ora actuală din România. Recentul laureat al premiului Nobel pentru Fizică, profesorul Gerard Mourou sublinia public importanța mondială a acestui sistem unic de laseri și rolul major pe care construcția sa în România l-a avut în acordarea acestei distincții. Clădirile ELI-NP au fost finalizate în anul 2016 și sunt funcționale în integralitatea parametrilor proiectați, având toate autorizațiile de funcționare și îndeplinind toate condițiile tehnice și legale pentru găzduirea și asigurarea muncii echipelor tehnice și științifice și a operării tuturor echipamentelor. Construcția în care se instalează sistemul laser de mare putere, de fascicul gamma și ansamblurile experimentale este o realizare tehnică de excepție, tehnologiile utilizate asigurându-i parametri unici la nivel mondial.

Laserul, furnizat de Thales Franța și Thales România

Sistemul laser de mare putere (HPLS) se realizează în limitele bugetului și termenelor contractuale, furnizorul – asocierea Thales Franța și Thales România îndeplinindu-și toate obligațiile contractuale. Instalarea sistemului laser în clădirea ELI-NP, care îi oferă mediul de funcționare adecvat acestui echipament ultrasensibil, unic la nivel mondial, a început în septembrie 2016. HPLS se află în procedura de testare, atingându-se, în mai 2018, puterea intermediară de 3 PW. Testele recente, din 2019, au depăşit puterea nominală de 10 PW, cea mai mare putere din lume.

Ministrul Educaţiei: Mă bucur pentru generaţia tânără

Ministrul Educaţiei Naţionale, Ecaterina Andronescu, este de părere că proiectul de la Măgurele reprezintă, fără îndoială, un moment foarte important în istoria ştiinţei. „Toate etapele prin care am trecut cu toţii nu au fost deloc uşoare. Au fost momente în care aproape că nu mai credeam că vom ajunge aici. (...) Dacă mă bucur pentru ceva mă bucur pentru generaţia tânără, pentru că are aici cu ce lucra, are aici ce învăţa, are de la cine învăţa şi sunt convinsă că rezultate nu se vor lăsa aşteptate. România, prin intermediul cercetării de aici, va căpăta şi o altă vizibilitate, va avea o altă producţie ştiinţifică şi, fără îndoială, aşa cum aţi început proiectul de aici este unul internaţional”, a afirmat ministrul.

Ministrul Cercetării: România este capabilă să facă lucruri foarte importante

Ministrul Cercetării şi Inovării, Nicolae Hurduc, a felicitat echipa de cercetători de la Măgurele şi a spus că această realizare demonstrează că oamenii de ştiinţă din România pot obţine rezultate care să-i situeze la cele mai înalte cote la nivel mondial. „Vreau să felicit în primul rând echipa de la Măgurele alături de Grupul Thales pentru acest succes deosebit, care iată în aceste moment vă face cei mai buni din lume. În spatele acestei realizări este foarte multă muncă, foarte multă încăpăţânare şi toate acestea ne-au adus în situaţia în care putem să raportăm cel mai puternic laser din lume care se găseşte din fericire în România. (...) Sunt fericit pentru că acest laser este în România şi pentru că aceasta demonstrează că România este capabilă să facă lucruri foarte importante, în ciuda multor persoane care se îndoiesc sau se îndoiau de ce putem noi face. Această performanţă demonstrează că oamenii de ştiinţă din România, cercetătorii, pot obţine rezultate care să ne situeze la cele mai înalte cote la nivel mondial”, a spus ministrul.

Proiectul Infrastructura Luminii Extreme - Fizica Nucleara (ELI-NP), pe scurt

Infrastructura de la Măgurele este un nou laborator european cu o gamă diversificată de domenii ale ştiintei, de la fizica fundamentală de vârf, fizica nucleară inovativă şi astrofizică, la aplicaţii pentru materiale nucleare, managementul materialelor radioactive, ştiința materialelor şi ştiințele vieţii.

ELI-NP (Proiectul Infrastructură Luminii Extreme - Fizică Nucleară) este proiectat să devină cea mai avansată infrastructură de cercetare din lume care se va axa pe studiul fizicii fotonucleare și aplicații ale acesteia, fiind alcătuită dintr-un laser de foarte mare intensitate constând din doi laseri cu pulsuri ultrascurte de 10PW și cel mai strălucitor fascicul reglabil de raze gama.

Această combinație unică de experimente va permite ELI-NP să abordeze un spectru amplu de tematici de cercetare în domeniul fizicii fundamentale, fizicii nucleare și astrofizicii, precum și în domeniul științei materialelor, al managementului materialelor nucleare și științelor vieții.

Selectat de cel mai important comitet științific din Europa

ELI-NP a fost selectat de cel mai important comitet științific din domeniul Fizicii Nucleare din Europa - NuPECC - în Planul pe Termen Lung al Fizicii Nucleare din Europa că infrastructură majoră. Infrastructură ELI-NP va consta din două componente:

● Un sistem laser de foarte mare intensitate, cu două brațe laser de 10 PW capabile să atingă intensități de ordinul a 1023 W/cm2 și câmpuri electrice de 1015 V/m.

● Un fascicul gamma foarte intens strălucitor, cu E gamma până la 19,5 MeV, care este obținut prin retroimprastierea incoerența Compton a fotonilor dintr-un fascicul laser pe un fascicul foarte strălucitor, intens, de electroni produs de un accelerator clasic.

Cinci activităţi de cercetare

 Activitățile de dezvoltare științifică și tehnologică din cadrul ELI-NP sunt repartizate pe 5 Activități de Cercetare, fiecare dintre acestea având că scop realizarea unei părți semnificative din nouă Infrastructură de Cercetare. Cele cinci Activități de Cercetare sunt: Sistem Laser de Mare Putere, Fascicul Gama de Mare Intensitate, Fizică Nucleară cu Laseri de Mare Putere, Fizică Nucleară și Aplicații cu fascicule gama de mare intensitate și Fizică fundamentală cu fascicule laser și gama combinate.

Principalele domenii de cercetare şi aplicaţii din cadrul ELI-NP

În cadrul ELI-NP, două comunități științifice bine stabilite, fizica laserilor de mare putere și fizica nucleară, și-au unit eforturile pentru a construi o nouă infrastructură interdisciplinară și pentru a defini programul de cercetare al acesteia. Cazul științific pentru ELI-NP, bazat pe caracteristicile unice ale fasciculelor laser și gama de mare putere, a fost elaborat prin colaborarea internațională a peste 100 de oameni de știință din 30 de țări și publicat cu titlul Cartea Albă a ELI-NP.

Utilizarea fasciculelor laser de foarte mare intensitate și a fasciculelor gama foarte strălucitoare, intense, va conduce la progrese majore în domeniul fizicii nucleare și domeniile conexe:

1. Investigarea interacțiunilor lasermaterie de mare putere utilizând metodele fizicii nucleare în vederea studierii posibilităților de obținere a unor fascicule de protoni și ioni grei de înalta calitate accelerate cu ajutorul laserilor.

2. Intensitatea extrem de mare a fasciculului laser va permite studiul fenomenelor fizice fundamentale anticipate prin teorie, precum birefrigeranta vidului și crearea perechilor în câmpuri electrice intense.

3. Investigarea structurii nucleare și a secțiunilor transversale de interes pentru astrofizică utilizând reacțiile fotonucleare.

4. Noi metode de identificare și caracterizare de la distanță a materialelor nucleare vor fi investigate cu aplicații pentru securitatea națională (scanarea automată de la distanță a containerelor de transport) și managementul materialelor nucleare.

5. Noi moduri de producere mai eficientă a radioizotopilor utilizați în prezent în medicină și producerea celor noi propuși.

6. Utilizarea simultană a fasciculelor laser și gama de mare intensitate va permite studii de fizică fundamentală precum producerea perechilor în vid.