Ce descoperiri ştiinţifice ar putea aduce Laserul de la Măgurele, care a atins 10% din puterea Soarelui pe Terra

FOTO Inquam Photos/Octav Ganea

În laboratoarele de la Măgurele se produce acum cel mai puternic fascicul de lumină din lume, care va fi folosit, printre altele, la tratarea cancerului, eliminarea deşeurilor radioactive şi, de ce nu, la inventarea unor noi tipuri de energie.

Avem a zecea parte din întreaga putere a Soarelui pe Pământ concentrată într-o rază de lumină la Măgurele. Este anunţul făcut de academicianul Nicolae Zamfir, directorul proiectului Laserului de la Măgurele. 

Practic, în acest moment, România are cel mai puternic laser din lume echipamentele furnizând la testare un fasciul cu o putere de peste 10 Petawaţi (PW), adică 10 milioane de miliarde de waţi. Directorul proiectului spune că deşi obiectivul echipei sale era să atingă puterea de 10 Petawaţi abia în luna iunie a acestui an, s-a ajuns la această performanţă cu trei luni mai devreme. 

„S-a atins mai repede obiectivul. Sistemul este gata încă de anul trecut şi testele au fost, rând pe rând, foarte bine programate şi cu rezultate bune. La fiecare testare, sistemul a reacţionat bine astfel că echipa a avut curajul zilele trecute să urce puterea la 10 Petawaţi încă de pe acum şi nu în luna iunie, cum ar fi trebuit”, a anunţat academicianul Zamfir. 

Posibilă soluţie pentru tumorile de pe creier

În spatele premierei mondiale de la Măgurele sunt peste şase ani de muncă. Practic, o dată cu atingerea puterii de 10 Petawaţi, Institutul de la Măgurele a devenit cea mai avansată infrastructură din lume în domeniul fizicii fotonucleare. 

„Ne înscriem în linia întâi a cercetării mondiale în acest domeniu. A fost o cursă în care sunt înscrise toate ţările dezvoltate. Dacă în urmă cu 10 ani nu exista nici un laser de un Petawat, acum sunt 10 laboratoare din lume care au deja un Petawat. Noi am fost primii care am ajuns la această performanţă. Laserul de la Măgurele e o sursă în cercetarea tehnică şi ştiinţifică şi deocamdată este singurul sistem de o asemenea putere”, a completat directorul proiectului. 

După încă o serie de testări, începând de anul următor, vor fi făcute şi experimente în mai multe domenii, între care şi în cel al tratării cancerului. 

„Una dintre aplicaţiile cele mai răsunătoare sau de impact asupra societăţii ar fi producerea de particule accelerate cu ajutorul laserului. Asta ar putea să înlocuiască acceleratoarele existente, inclusiv producerea de acceleratoare pentru terapia cancerului prin protonoterapie, care are capacitatea să distrugă tumora canceroasă fără să afecteze ţesutul din jur, un lucru care ar fi extraordinar mai ales pentru tratarea tumorilor care nu sunt operabile, cum sunt cele de la creier sau de la ochi”, a punctat academicianul Nicolae Zamfir, adăugând că şi în domeniul imagisticii medicale se poate ajunge la performanţe mai bune decât în prezent. 

Deşeurile radioactive ar putea fi transformate în izotopi

„În ceea ce priveşte tehnicile nucleare, probabil că asta va avea şi cel mai mare impact, ne dorim să producem un accelerator care are capacitatea să transforme deşeurile radioactive pentru care nu există soluţii la ora actuală în izotopi care trăiesc doar câteva zile. Atunci, se va rezolva problema sutelor de mii de containere cu deşeuri radioactive care există în lume”, a completat Zamfir.

Toate experimentele vor fi făcute în echipe multidisciplinare, a arătat specialistul. „După ce vom termina testele din toate punctele de vedere, mai avem încă fascicule care au o putere mai mică pe care trebuie să le testăm, anul viitor vom trece la experimentele pe care ni le-am propus”, a conchis specialistul. 

Concret, aparatul va ajuta printre altele la descoperirea unor izotopi radioactivi care pot trata cancerul, la identificarea conţinutului butoaielor cu deşeuri radioactive, fără a fi desfăcute, dar şi la testarea materialelor care se folosesc în misiunile spaţiale.

Trei componente de bază

Denumit pe scurt „Laserul de la Măgurele”, ELI-NP este format din două componente: prima este formată din două lasere de mare putere (două braţe a câte 10 petawaţi fiecare, 10 petawaţi însemnând 10% din puterea primită de la Soare de către Pământ, care este de aproximativ 94 de petawaţi, ceea ce reprezintă circa 2 miliardimi din puterea de circa 4 x 10 la puterea 25 waţi a astrului ceresc), şi un generator de radiaţii gamma cu caracteristici performante.

Ideea de ELI-NP (Extreme Light Infrastructure - Nuclear Physics) s-a născut în 2005, la iniţiativa comunităţii europene a cercetătorilor laserişti şi în principal a cercetătorului francez Gérard Mourou. În perioada 2009-2010 au fost analizate propunerile de proiecte la nivelul Comisiei Europene, fiind vorba de 40 de laboratoare din 13 ţări. Câştigătorii au fost România, Republica Cehă şi Ungaria.

Componenta românească a Proiectului ELI este axată pe domeniul fizicii nucleare (ELI-NP) şi s-a format în cadrul Institutului pentru Fizică şi Inginerie Nucleară – Horia Hulubei (IFIN-HH). 

Condiţii maxime de securitate, până la 12 niveluri subterane

Clădirea în care funcţionează ELI-NP oferă condiţii stricte de securitate, este construită pe amortizoare seismice şi are două două corpuri principale, unul pentru lasere şi celălalt pentru fasciculul gamma, cu o suprafaţă totală de 11.010 metri pătraţi. Aici a fost integrat şi un corp de laboratoare, cu o suprafaţă de peste 2.000 de metri pătraţi. 

Corpul dedicat laserelor are opt niveluri subterane, în timp ce zona fasciculului gamma are un subsol cu 12  etaje. Complexul dedicat acestui proiect are şi o clădire de birouri, pe o suprafaţă de aproape 970 metri pătraţi, dar şi un hotel de 30 de camere cu circuit închis. Proiectul a costat 293 de milioane de euro fără TVA (356 milioane cu TVA), o parte din bani fiind alocaţi de Comisia Europeană şi restul din bugetul guvernului român. Toate echipamente au fost furnizate de unul dintre marii producători mondiali de armament Thales Group. Compania livrează de obicei rachete de diverse tipuri , drone, sisteme complexe de armament, vehicule blindate şi radare. Thales mai este prezent şi pe piaţa de echipamente  aerospatiale.

Petawatul în cifre şi în natură

Ca să vă faceţi o idee, un petawat (10 la puterea 15 waţi) înseamnă o putere de 1,3 milioane de milioane de cai sau un milion de miliarde de waţi. De exemplu, tot fluxul de aer încălzit transportat de atmosfera Pământului de la Ecuator către Poli are 4 petawaţi,  dintre care 1,4 petawaţi are numai curentul Gulf Stream.