Fizikai Szemle 2005/6. 222.o.
A NuPECC TÁVLATI TERVE
Az Európai Magfizikai Együttműködési Bizottság
(NuPECC) az Európai Tudományos Alapítvány egyik
szakértői bizottsága. Azért van rá szükség, mert a magfizikai
kutatás nagy költségei és a hozzá szükséges szellemi
erőfeszítés széles körű együttműködéseket kíván. A
magfizika így ma már kontinentális léptékű együttműködések
révén araszol előre. A NuPECC-ben képviselteti
magát Ausztria, Belgium, Csehország, Dánia, az Egyesült
Királyság (2 taggal), Finnország, Franciaország (3 taggal),
Hollandia (2 taggal), Lengyelország, Magyarország (2003
óta), Németország (3 taggal), Norvégia, Olaszország (2
taggal), Portugália, Spanyolország, Svájc, Svédország és a
trentói Európai Elméleti Magfizikai Központ. Hazánkat
Krasznahorkay Attila (ATOMKI) képviseli.
A NuPECC néhány évente áttekinti az európai magfizikai
kutatás helyzetét és távlatait, és megállapításait vaskos
füzetekben teszi közzé. Ezeknek az összegzéseknek
kettős jelentőségük van:
- Összefoglalót adnak a tudományág legfontosabb új
eredményeiről, számba veszik a nyitott kérdéseket, és a válaszadás
lehetséges módjait. Így az olvasó az európai magfizika
hangadó egyéniségeinek véleményét ismerheti meg
arról, hogy hol áll a tudományunk, és merre visz útunk.
- Ugyanakkor egy-egy ilyen összeállítás egyben óhajgyűjtemény,
kívánságműsor is. Elmondja, mire van most és
a következő évtizedben égetően szüksége a magfizikusoknak,
és körvonalazza a belátható időn belül időszerűvé
váló terveket. A nagy kísérleti berendezésekre vonatkozó
tervek természetesen egész Európára szólnak, és igen költségesek.
A költségek zömét a nemzeti tudománytámogató
szervezetek fedezik. E terveket nem valamiféle központi
akarat hozza létre, hanem a fizikusközösség befolyással és
szakmai tekintéllyel bíró csoportjai öntevékenyen dolgozzák
ki. Ezek a csoportok egy-egy nagy ország kutatóközössége
körül kialakuló nemzetközi csapatban körvonalazódtak,
és részben megvan már rájuk a pénzügyi fedezet is.
Hogy azonban minden tagállam kutatástámogatóit mozgósíthassák
arra, hogy kutatóik igényeivel arányosan hozzájáruljanak
a programok költségeihez, szükség van az egész
európai magfizikus-közösség áldását élvező összehangolt
koncepcióra. Ezt a szerepet is betölti a távlati terv.
A legújabb terven mintegy 110 szakértő dolgozott
majdnem két évig. Szerkesztői Muhsin Harakeh (a
NuPECC elnöke), Daniel Guerreau, Walter Henning,
Mark Huyse, Helmut Leeb, Karsten Riisager, Gerardvan
der Steenhoven és Gabriele-Elisabeth Körner (a NuPECC
titkára). Az előmunkálatok után 2003 telén "népgyűlést"
(town meeting ) tartottak Darmstadtban, amelyen minden
érdeklődő megjelenhetett. Az ottani vita alapján véglegesítették
a szöveget. A füzet vagy inkább kötet terjedelme
181 A/4-es méretű oldal. A gondosan megfogalmazott
szöveg a szép és egyszerű illusztrációk miatt is évekig
tárháza lesz a mai magfizikai kutatásokat érintő legfontosabb
ismereteknek.
Az új "távlati terv" még csak internetes változatában [1]
létezett, amikor az MTA Magfizikai Bizottsága 2004. június
28-án "minikonferencia" formájában áttekintette. (Azóta
megjelent kötet formájában is [2].) Minden témakör
előadása után röviden együtt vettük számba a magyarok
várható szerepét a tervek megvalósításában. A kötet felépítését
követve egy nagyberendezéseket érintő kiselőadással
kezdtük, majd hat szakterületi előadás következett,
végül egy nagyon rövidzárszóval fejeződött be a
konferencia. A műsor tehát a következő volt:
- Krasznahorkay Attila: Egymást kiegészítő nagyberendezések
európai hálózata
- Papp Gábor: Kvantumkromodinamika (QCD; Korpa
Csaba kiegészítéseivel)
- Lévai Péter: A maganyag fázisai
- Angeli István: A mag szerkezete (Cseh József kiegészítéseivel)
- Németh Judit: Atommagok a Világegyetemben (Somorjai
Endre kiegészítéseivel)
- Sailer Kornél: Alapvető kölcsönhatások
- Belgya Tamás: A magtudomány alkalmazásai
- Lovas Rezső: Zárszó
A kötetből az rajzolódik ki, hogy a magfizikai kutatás a
fizika alapjait vizsgálja. A nukleáris rendszerekben minden
alapvető kölcsönhatás jelen van. E kölcsönhatások
tanulmányozhatók a magfizikai jelenségeken keresztül,
és a kölcsönhatások révén adatokat szerezhetünk a vizsgált
rendszerek szerkezetére. Nem könnyű azonban megmondani,
mi választja el a magfizikát a részecskefizikától.
Úgy tűnik, a mai gyakorlat szerint a perturbatív QCD inkább
a részecskefizikusokat érdekli, a nemperturbatív
tartomány jelenségei viszont a magfizikusokat. Ennek
kísérleti oldalaként az új részecskék a részecskefizikusok
vadászterületéhez tartoznak, az új állapotok, a részecskespektroszkópia
viszont a magfizikusokéhoz.
A magfizika határai másutt is alig húzhatók meg. Nukleáris
rendszerek a világmindenségben majdnem mindenütt
jelen vannak, majdnem mindig jelen voltak, és
gazdag strukturális változatosságban terjedtek el. A világmindenség
történetét és a Föld korai történetét nagyrészt
a magfizika nyelvén írták, és az emberi társadalom is rengeteg
megfejthető nukleáris nyomot hagyott és hagy a
földi környezetben. Az ember leigázta a nukleáris erőket.
Lehet, hogy eközben a gyeplő a nyaka köré tekeredett,
de a kibontakozás is a magtudományon keresztül vezet.
A tanulmány ontja az új fejleményekről szóló ismereteket
és a továbblépés útjairól szóló terveket. Fontos része
a szövegnek a jövőt illető javaslatok összefoglalása,
amely kijelöli a jövőbe vezető utat. E cikk hátralevő részében
ebből idézem fel a legfontosabbakat.
Minél jobban ki kell használni a meglevő kísérleti apparatúrát.
Ezt én nem lapos közhelynek értelmezem,
hanem arra vonatkozó biztatásnak, hogy az új, a még nagyobb
hajszolása közben el ne hanyagoljuk a meglevőt
(mint ahogy sok helyen tették és teszik), mert megkeserüljük.
A régi gyorsítók is kellenek az újonnan felmerülő
kutatási feladatok megoldásához, az alkalmazásokhoz és
az egyetemi tanításhoz. A kis intézetek nélkülözhetetlenek
a nagy projektumok előkészítésében és végrehajtásában
is. A tanulmány sürgeti a sok helyen elhanyagolt elméleti
magfizika, a helyi elméleti csoportok fejlesztését.
Hangsúlyt helyez a magtudományt művelők utánpótlásának,
az utánpótlás-nevelésnek a fontosságára. A magtudomány
mint tudományos kultúra és mint a köztudat
része különösen erősítendő.
- A NuPECC kiemelten fontosnak tartja a részecskefizikusokkal
közös CERN-beli Nagy Hadronütköztető
(LHC) mielőbbi csatasorba állítását és a kvark–gluon
plazma vizsgálatát.
- A NuPECC a hatókörébe tartozó tervek közül a
darmstadti GSI-ben megvalósítandó új FAIR (Facility for
Antiproton andIon Research) programot teszi első helyre.
A FAIR egyebek között másodlagos (radioaktív) nyalábok
széles körét fogja szolgáltatni repülés közbeni fragmentálással.1
A radioaktív nyalábok tárológyurube vihetők, és
egy másik tárológyűrű elektronnyalábjával ütköztethetők
lesznek. Ezzel végre meg lehet mérni az egzotikus
magok töltéseloszlását. A FAIR egy másik célja viszonylag
hideg, de igen erősen összenyomott barionanyag
előállítása és hadronspektroszkópiai vizsgálatok.
- A NuPECC következő óriásprogramját EURISOL-nak
nevezték el, és e betuszóban a European Radioactive
Ion facility with Isotope Separation On-Line ismerhetők
fel. Ez a gyorsítókomplexum tehát "azonmód" izotópszeparálással
fog előállítani másodlagos bombázó nyalábokat.
Megvalósítását 2010 után tartják reálisnak, de helyszínét
még nem jelölték ki.
- Közben közepes méretu fejlesztési programokat is
terveznek, és a NuPECC ezekre áldását adta. Ilyen a
SPIRAL2 (GANIL, Caen), a SPES (LNL, Legnaro), a REX-
ISOLDE fejlesztése (CERN, Genf) és a MAFF program
(Müncheni Egyetem).
- A távlati tervek közé tartozik egy nagy (sok MW)
teljesítményu lineáris proton/deuterongyorsító tervezése
neutrínó-, antiproton- és müongyártásra. Ezen a ponton
megemlítik az anyagtudományi célú spallációs neutronforrás
tervezésével együtt kihasználható szinergia lehetőségét.
(A spallációs neutronforrás helyszíneként Magyarország
is szóba került.)
- A NuPECC igen kívánatosnak tartana a nukleáris
asztrofizika számára egy 5 MV-os gyorsítót, amelyet a
Gran Sasso-i földalatti laboratóriumban építenének meg.
- Az egész világ együttmuködésére volna szükség
egy sok GeV-es leptongyorsító távlati európai megépítésére
hardonszerkezeti kutatások céljából.
- A tervezett magfizikai detektorrendszerek közül a
NuPECC az AGATA-t említi mint legfontosabbat. Ez egy
erősen szegmentált germániumdetektorokból álló gömb
lesz, gamma -spektroszkópai célokra.
Túlzás nélkül állíthatjuk, hogy a magyarok mindezekben
a programokban érdekelve vannak, és bizton jósolhatjuk,
hogy a Fizikai Szemlében sokat olvashatunk
majd a magyarok részvételéről, amelynek áttekintése
nem volt ennek a rövid ismertetésnek a célja. A kutatásban
való részvételünk keretei azonban eléggé homályosak.
Az egyes programok gazdái a saját költségvetésükből
áldoznak arra, hogy részvételünkből hasznot húzzanak,
és a 6. európai keretprogram áldásaiban is részesülünk
(pl. részt veszünk az egyetlen magszerkezeti európai
projektumban, a EURONS-ban, amelyben majdnem
minden itt felsorolt program szerepel). Csupán a magyarországi
forrás hiányzik egyelőre.
A NuPECC azóta két további kiadványát is összeállította.
A NuPECC Roadmap 2005 [3] a közös európai használatra
szánt és tervezés, építés vagy továbbfejlesztés fázisában
levő nagyszabású gyorsítóterveket tekinti át röviden.
A NuPECC Handbook 2004 (ez a jelen beszámoló írásakor
még nem jelent meg a weben sem) pedig az európai
jelentőségű magfizikai gyorsítókat tekinti át. Ennek újdonsága,
hogy a debreceni ciklotron is szerepel benne.
Lovas Rezső
ATOMKI, Debrecen
Irodalom
1. NuPECC Long Range Plan 2004, http://www.nupecc.org/pub/
2. NuPECC Long Range Plan 2004: Perspectives for Nuclear Physics
Research in Europe in the Coming Decade and Beyond, szerk. M.
Harakeh et al. (NuPECC, 2004)
3. NuPECC Roadmapfor Construction of Nuclear Physics Research
Infrastructures in Europe, http://www.nupecc.org/pub/