Hamburk /Od našeho zpravodaje/ - S trochou nadsázky by se dalo říct, že to bude takový větší rentgen. Ovšem dlouhý 3400 metrů a v ceně téměř třiceti miliard korun. Konstruktéři se právem chlubí, že vytvoří nejjasnější zdroj rentgenového světla na světě.
Nebudou se tu samozřejmě vyšetřovat pacienti. "S tímto složitým přístrojem vlastně uvidíme přímo do vnitřního fungování molekul, atomů a chemických reakcí, což bychom jinak nedokázali," těší se ředitel ústavu DESY v Hamburku Albrech Wagner.
A to ještě není všechno. Tady bude dokonce možné získávat informace o celém vesmíru.
Kutilský návod na stavbu laseru
Přístroj nese označení XFEL, což znamená rentgenový laser na volných elektronech (X-Ray Free-Electron Laser). A když už jsme u zkratek: laser bude umístěn v institutu DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron), které hostí i další výzkumná zařízení pro fyziku částic, mimo jiné i podobný, ale menší laser.
"Kutilský" návod na stavbu XFEL by vypadal asi takto: Vykopete tunelový systém v hloubce šest až osmatřicet metrů pod zemí. Vzhledem ke své délce přes dva kilometry podzemní stavba překročí hranice města Hamburk a spolkové země Šlesvicko-Holštýnsko, ale to nevadí. Obě administrativy souhlasí a ještě vám na stavbu dají peníze. Na povrchu přistavíte navazující budovy pro další vybavení.
První kilometr bude tunel jeden, pak se rozdělí do pěti jiných. Do tunelu se umístí vakuové trubice se soustavami magnetů. Takzvaný injektor do nich bude posílat "balíky" elektronů. Ty se pomocí magnetů nejdříve urychlí a v závěrečné pětici tunelů přinutí, aby neletěly rovně, ale po vlnovce.
Při změně směru pak elektron zazáří (čili uvolní foton). Elektrony jsou tak rychlé, že produkují rentgenové záření. K zařízení připojíme pracovní stanice, kde se obrovský počet takto vytvořených rentgenových fotonů střetne s připravenými vzorky.
Němci platí většinu nákladů
Skutečná konstrukce je samozřejmě podstatně složitější. Dohoda o stavbě laseru XFEL byla podepsána nyní, ale přístroj má být podle předpokladů hotový v roce 2013. Přijde zhruba na miliardu eur.
Z toho tři čtvrtiny zaplatí Německo a zbytek ostatní členské státy projektu (Dánsko, Francie, Řecko, Británie, Itálie, Polsko, Rusko, Švédsko, Švýcarsko, Španělsko, Maďarsko a také Čína).
Původní německé představy přitom byly, že ostatní státy budou platit polovinu nákladů. Ale to se partnerům nechtělo. A tak Němci připlatili.
"Myslím, že jsme takto vytvořili realistické partnerství, a teď se soustřeďme na to, čeho jsme dosáhli," odmítla se německá spolková ministryně pro školství a vědu Annette Schavanová na tiskové konferenci vracet k průběhu jednání o financování projektu.
| Podrobněji o evropských výzkumných projektech čtěte: Evropští vědci zápasí o převratné projekty |
Česká účast
Česká republika není mezi účastnickými zeměmi, které budou projekt spravovat a rozhodovat o jeho využití. Čeští fyzikové však i tak spolupracují.
"Zaměřujeme se hlavně na optické součásti laseru," říká Libor Juha z Fyzikální ústavu Akademie věd v Praze. "Zkoumáme u nás, jak různé materiály reagují na takto silné rentgenové záření, aby bylo zřejmé, které z nich bude při stavbě laseru XFEL možné použít."
Podmínky vesmíru v laboratoři
Laser bude vytvářet ultrakrátké rentgenové záblesky. Vědci je využijí k tomu, aby jejich prostřednictvím nahlédli do vnitřní stavby hmoty. Například účinnost léků někdy závisí na prostorové struktuře jejich molekul. Tu si budou moci výzkumníci u laseru XFEL ověřit.
Dokonce uvidí, jak probíhají chemické reakce: "nafilmují" je s expozičním časem tisícina biliontiny vteřiny.
A něčím laser, soustředěný do nitra hmoty, potěší i astronomy. Silný rentgenový záblesk, soustředěný na plochu o průměru menším než desetina milimetru, vytvoří podmínky, kdy se pevná látka mění v plazma výjimečných vlastností. To umožní provádět v laboratoři pokusy napodobující poměry přímo v nitru hvězd a jiných vesmírných objektů.
