Vi befinner oss i Sveits i verdens største laboratorium for partikkel- og kjernefysikk.
CERN er kanskje mest kjent for Large Hadron Collider, LHC. Det er en 27 kilometer lange partikkelakselerator.
Men laboratoriekomplekset rommer mye mer enn det.
I kantina med det prosaiske navnet R1 møter vi forsker Gulla Serville Torvund fra Universitetet i Oslo. Hun tilbringer et semester her og skryter av miljøet.
Hun går over den usynlige grensa til Frankrike
– Jeg spurte rett og slett om å få være her litt, og det fikk jeg, sier hun.
Forskningen hennes foregår ved ISOLDE. Det er et anlegg hvor det er mulig å gjøre eksperimenter på atomkjerner.
Torvunds forskningsgruppe kan gjøre eksperimenter med atomkjerner på Blindern, så hvorfor er hun her?
I anlegget ISOLDE jobber forskerne med radioaktive atomkjerner.(Foto: Hilde Lynnebakken)
Svært ustabile radioaktive kjerner må lages på stedet
– Ved ISOLDE har vi mulighet til å studere veldig radioaktive kjerner og gjøre andre eksperimenter enn i Oslo, forklarer hun.
Kjernene er så ustabile at de må lages på stedet. Det gjøres ved å skyte protoner i 90 prosent av lyshastigheten inn i en liten beholder med varmt uran, forklarer hun.
Når protonene treffer uranet, produseres en hel rekke ulike isotoper. De hentes ut, sorteres og sendes videre inn i flere forskjellige eksperimenter.
For å komme inn i eksperimenthallen må ha med oss et et lite instrument kalt dosimeter. Det kan måle hvor mye stråling vi blir utsatt for under besøket.
Med oss inn i eksperimenthallen må vi ha et dosimeter. Det kan fortelle hvor mye stråling vi blir utsatt for.(Foto: Hilde Lynnebakken)
Atomkjerner har forskjellige former
Ikke at vi tror vi skal bli bestrålt, men som et nødvendig sikkerhetstiltak.
Etter at isotopene er sortert, sendes de ønskede kjernene inn i en akselerator for å få tilstrekkelig energi og styres ved hjelp av magneter inn til riktig eksperiment.
Torvund studerer en variant av grunnstoffet samarium. Kanskje ikke det mest kjente grunnstoffet. Metallet regnes som en sjelden jordart og er blant annet brukt i magneter.
I forskningen sin er ikke Torvund opptatt av hva stoffet brukes til. Hun er opptatt av hva slags struktur og fasong atomkjernen har.
Annonse
Noen atomkjerner har form som en kule. Andre kan være avlange som en amerikansk fotball eller flatklemte som en diskos.
– Vi mistenker at samarium-140 har en veldig spesiell form som kalles triaksial, ettersom alle tre aksene i rommet har ulik lengde. Litt som en kiwi, sier hun.
Gulla Torvund er blitt sertifisert guide på ISOLDE: – Å vise besøkende anlegget føles direkte nyttig, sier hun.(Foto: Hilde Lynnebakken)
I kollisjonene lages gammastråling
For å finne ut av dette har forskerne altså laget samarium-140-isotoper, akselerert dem opp i energi og ført strålen av isotoper fram til det som er Torvunds eksperiment: Prosjektet Miniball.
I Miniball krasjer samarium-isotopene inn i en målskive laget av en tynn folie av bly. I kollisjonene lages gammastråling. Det vil si fotoner med svært høy energi.
Kollisjonen tilfører energi til samarium-kjernene, som hopper opp på høyere energinivå.
Når atomkjernen hopper ned igjen, sendes det ut gammastråling, som fanges opp av detektorer plassert omkring kollisjonspunktet.
Selv høyteknologiske laboratorier krever noe manuelt arbeid: Her åpnes detektoren med håndkraft.(Foto: Hilde Lynnebakken)
Det handler om kompliserte kvantemekaniske systemer
Eksperimentene med samarium er allerede gjennomført.
Torvund skal i sin forskning analysere måledataene for – forhåpentligvis – å finne ut hvilken fasong samarium-140 har.
Men hvorfor skal hun gjøre det?
– Rent teoretisk er det vanskelig. Det handler om kompliserte kvantemekaniske systemer. Det i seg selv er motiverende, sier hun.
Annonse
– Jeg er opptatt av å forstå mer av denne rare kjerneverdenen. Det er ikke alltid så umiddelbart nyttig, men det jeg gjør er med på å forbedre modellen vi har for atomkjerner, sier Gulla Torvund.
