Czym jest XFEL, opowie nam .
- XFEL to największy laser jaki powstaje obecnie na świecie - opowiada prof. Grzegorz Wrochna, dyrektor Instytutu Problemów Jądrowych w Świerku. - Budowany jest w Niemczech pod Hamburgiem wspólnym wysiłkiem 13 państw. Polska też jest udziałowcem tego przedsięwzięcia.
Koszt budowy tego skomplikowanego lasera jest tak duży, że nawet kraje wysokorozwinięte nie mogą zbudować go tylko dla siebie z własnych pieniędzy. Stąd idea stworzenia międzynarodowej spółki z wkładem finansowym wielu krajów, w której również jest Polska. Prof. Grzegorz Wrochna twierdzi, że XFEL wart jest tych pieniędzy, bo potrafi bardzo wiele.
- Ten laser ma bardzo specyficzne własności. Daje spójną wiązkę promieniowania, dzięki czemu możliwe jest uzyskiwanie obrazów trójwymiarowych. Ta wiązka jest w bardzo krótkich impulsach, dzięki czemu można robić zdjęcia poklatkowe i w ten sposób kręcić filmy z przebiegu reakcji chemicznych. I trzecia ważna cecha: ta wiązka ma olbrzymią intensywność. Uderzając nią w materię można wytwarzać zupełnie nowe stany materii wcześniej nieobserwowane.
Jak twierdzi prof. Henryk Fiedorowicz z Wojskowej Akademii Technicznej, spektrum zastosowania lasera XFEL jest ogromne:
- Urządzenie XFEL będzie służyło przede wszystkim do badań podstawowych. Będzie służyło biologom, chemikom, do badania struktury substancji biologicznych, dzięki temu, że wytwarzane będzie spójne promieniowanie rentgenowskie, będzie możliwe badanie struktury substancji niekrystalicznej, co jest niemożliwe z zastosowaniem tradycyjnych źródeł promieniowania rentgenowskiego.
54 proc. ceny lasera XFEL pokryją Niemcy, Rosja – 23 proc., a nas to będzie kosztowało 21,5 mln euro. Długość lasera na swobodnych elektronach to prawie 3,5 km, a pełną wartość operacyjną osiągnie to urządzenie w 2014 roku. Dzięki olbrzymiej mocy impulsów można nim również modyfikować na przykład powierzchnię materiałów, nadając im zupełnie nowe, niezwykłe wprost własności. Chemicy i farmakolodzy już dziś zacierają ręce, a dlaczego? Wyjaśnia prof. Grzegorz Wrochna:
- Dotychczas nie udało się żadnymi metodami zobrazować, jaka jest przestrzenna struktura bardzo skomplikowanych cząsteczek chemicznych, bo żeby w ogóle jakiekolwiek zdjęcie zrobić, to musieliśmy ją w zasadzie zniszczyć. Teraz lasery na swobodnych elektronach umożliwią nam fotografowanie tak złożonych obiektów jak struktury białkowe, tak jak one rzeczywiście trójwymiarowo wyglądają. To są urządzenia tak nowatorskie, że my jeszcze dzisiaj nie potrafimy sobie wyobrazić, do czego one będą miały zastosowanie. To jest następna generacja źródeł światła, tzw. czwarta. Trzecia generacja to są synchrotrony. Kiedy synchrotrony powstawały, też ludzie nie mieli pojęcia, do czego one będą wykorzystywane. A dzisiaj większość białek znamy dzięki synchrotronom. Nawet produkcja czekolady jest już optymalizowana z użyciem synchrotronów.
Przygotował Artur Wolski.