Brno chce přitáhnout evropské vědce. Díky synchrotronu

Josef Tuček
22. 11. 2007 10:00
Badatelé věří, že na své plány získají evropské peníze
Takhle by měla vypadat synchrotronová laboratoř v Brně. Zatím na modelu.
Takhle by měla vypadat synchrotronová laboratoř v Brně. Zatím na modelu. | Foto: CESLAB

Brno - Během sedmi let by měla mít moravská metropole špičkové výzkumné zařízení, za nímž se budou stahovat vědci z celé střední a východní Evropy. To je vize Stanislava Kozubka, ředitele Biofyzikálního ústavu Akademie věd sídlícího v Brně.

Získal pro ni podporu vedení Akademie věd i představitelů města Brna. Teď ještě aby přesvědčil zástupce Evropské komise, aby na to dali peníze.

Trumfy ovšem v ruce má. Ukázal to na mezinárodní odborné konferenci o plánech na výstavbu cyklotronu pořádané v Brně.

Jako velký rentgen

Synchrotron patří mezi urychlovače částic. Dal by se přirovnat k rentgenu, ovšem o velikosti tovární haly.

Ve světě jich existuje asi pět desítek. "Ovšem žádný ve východní části Evropské unie," zdůrazňuje docent Kozubek.

Zařízení pracuje tak, že v jeho hlavním okruhu obíhají ve vakuu elektrony, které vědci získávají z podobného přístroje, jako je katodová trubice v televizní obrazovce. Elektromagnety dodávají elektronům energii a zrychlují jejich pohyb, až tyto částice krouží téměř rychlostí světla.

Při změně dráhy pak elektrony ztrácejí energii a vysílají fotony v podobě výjimečně jasného světla. Zrcadla směrují světelné paprsky do výzkumných komor připojených k hlavnímu okruhu, kde vnikají do připravených vzorků. Díky tomu se pak vědci dozvídají jejich složení.

Pro léky i polovodiče

To se hodí například k výzkumu léků. U mnoha léčivých preparátů není podstatné jenom chemické složení, ale i prostorové uspořádání jejich molekul. To je možné zjistit v synchrotronu.

Zjednodušené schéma synchrotronu s napojenými pracovními komorami pro průzkum vzorků pomocí záření.
Zjednodušené schéma synchrotronu s napojenými pracovními komorami pro průzkum vzorků pomocí záření. | Foto: CESLAB

Elektrotechnický průmysl zase pracuje s polovodičovými materiály o tloušťce jen několika atomových vrstev. Synchrotronové světlo umožní inženýrům sledovat, jak se v nich projevují nečistoty a defekty a jak by se jim dalo při výrobě předejít.

Velkým problémem životního prostředí je fakt, že se v něm vyskytují nejrůznější znečišťující sloučeniny, a u spousty z nich nikdo pořádně neví, jak spolu vlastně reagují. Do těchto reakcí by měl synchrotron vnést více světla.

Za určitých podmínek je dokonce možné použít synchrotronu pro hledání nádorů v prsu, v čemž je lepší než dnešní mamografy.

Nemusíme do světa, svět bude jezdit k nám

"Když bude mít Česká republika takové zařízení, nebudou muset naši vědci jezdit se vzorky, které zkoumají, do zahraničí," říká ředitel Kozubek. "Naopak k nám budou jezdit výzkumníci z okolních zemí."

Proto nakonec dostal projekt hrdý název Středoevropská synchrotronová laboratoř (v používané anglické zkratce CESLAB).

S docentem Kozubkem začal spolupracovat Joan Bordas, ředitel výstavby španělského synchrotronu ALBA u Barcelony. Dohodli se, že poznatky získané ve Španělsku se budou využívat při obdobné stavbě i v Brně. Tím by se měla příprava brněnského projektu zjednodušit, zlevnit a urychlit. Moravský synchrotron by mohl začít pracovat v roce 2014.

Výhoda Brna oproti Praze

Vlastnosti molekul záleží i na jejich prostorové struktuře. Do ní umožní urychlovače lépe nahlédnout.
Vlastnosti molekul záleží i na jejich prostorové struktuře. Do ní umožní urychlovače lépe nahlédnout. | Foto: EMBL

Zastánci synchrotronu rádi připomínají, že Brno je kousek třeba od Vídně, kde synchrotron nemají, ale mohli by si k němu na Moravu zajet. A když už by urychlovač byl v České republice k dispozici, mohl by jej využívat i domácí průmysl, což by přispělo k jeho inovaci.

Umístění v Brně má oproti Praze obrovskou výhodu. Moravský region totiž může čerpat dotace z rozvojových fondů Evropské unie, na které už Praha nemá nárok.

A to je podstatné. Předpokládané náklady na výstavbu totiž činí asi 5,5 miliardy korun.

Pozemek už je

"Podle pravidel musí patnáct procent této částky zaplatit Česká republika, ostatní je možné hradit z fondů Evropské unie," konstatoval předseda Akademie věd Václav Pačes, který přijel brněnskou konferenci o synchrotronovém projektu zahájit. "Brno by určitě bylo vhodným místem pro cyklotron," řekl při tom.

Brněnský primátor Roman Onderka pak připomněl, že město vyčlenilo pro cyklotron téměř osmnáctihektarový pozemek.

A za co by se tedy na něm mělo stavět?

"Strukturální fondy, za které se třeba stavějí silnice, by měly v budoucnu doplnit fondy vědecké a sloužit také pro výstavbu výzkumných zařízení. Bez nich Evropa nemůže být konkurenceschopná se světem," zdůraznil na konferenci Robert-Jan Smits, vysoký ředitel odboru pro výzkum v Evropské komisi. A uvedl, že synchrotron mezi takové projekty určitě patří.

Jenomže to nemusí být zrovna ten brněnský.

Další přístroj v Krakově?

Obdobné plány na stavbu urychlovače částic si totiž hýčká i polský Krakov. Na konferenci v Brně je představil Edward Görlich z krakovské univerzity.

"Mělo by smysl stavět v tomto regionu dvě obdobná zařízení?" zeptal se pak Robert-Jan Smits.

Předběžné plány na rozmístění budov synchrotronu na Černovické terase v Brně už jsou připravené.
Předběžné plány na rozmístění budov synchrotronu na Černovické terase v Brně už jsou připravené. | Foto: CESLAB

Jak profesor Görlich, tak tuzemští synchrotronoví nadšenci jej ujistili, že určitě ano a že se najde dost výzkumné práce pro oba urychlovače. Smits se nakonec nechal přesvědčit poté, co se představitelé obou projektů dohodli na vzájemné spolupráci. Postavili by pak zařízení v Krakově i v Brně tak,  aby si navzájem nekonkurovala, ale naopak se jejich služby pro vědce doplňovaly.

Drahý jako žena

A následný nekonečný boj pak bude o provozní náklady. Synchrotron by mohl pracovat možná dvacet a možná až padesát let, ovšem jeho fungování stojí každý rok zhruba desetinu pořizovacích nákladů. Tedy v brněnském případě asi půl miliardy korun.

Část těchto peněz možná zaplatí uživatelé z průmyslu. Další část zahraniční vědci, kteří zařízení využijí. Ale i tak bude muset spoustu financí neustále poskytovat stát.

Zpravodaj deníku Aktuálně.cz byl před časem v obdobném urychlovači částic, který už pracuje ve švýcarském ústavu Paula Scherrera ve Villigenu. Vyptával se, jak zdejší odborníci hodnotí české snahy o vlastní synchrotron.

Po diplomatických odpovědích, že vše záleží na českém rozhodnutí pak jeden z šéfů švýcarského zařízení, Rafael Abela, poznamenal: "Víte, synchrotron je jako žena. Není až tak těžké získat ji na několik hodin, ale je hodně těžké udržet si ji dvacet let. Takže je na zvážení, jestli vaše vláda bude ochotna dávat na provoz synchrotronu po dobu nejmíň dvaceti let každoročně částky odpovídající deseti až třiceti milionům eur."

 

Právě se děje

Další zprávy