Synchrotron Solaris

Prof. dr hab. Marek Stankiewicz mówi o Synchrotronie Solaris

Ilustracje

https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Synchrotron_Solaris

Nowi patroni

Dominik

Szanowny Panie!
Na Pana audycje Nauka XXI wieku trafiłem zupełnie przypadkiem, przeglądając ofertę podcastową Spotify. Mam pewną cechę, mianowicie nie znoszę gotować w ciszy, lubię posłuchać czyjegoś głosu podczas pracy w kuchni ? Stąd pana audycji słucham przede wszystkim wieczorami, przygotowując kolację oraz w podróży – sporo jeżdżę pociągami na krótkich trasach. Pomagają mi się one dokształcać, często stanowią znaczną część moich źródeł podczas prac szkolnych (we wrześniu skończę gimnazjum i zacznę naukę w liceum). Nie wiążę mojej przyszłości z naukami ścisłymi, jednak tematy takie jak energetyka czy wybrane zagadnienia z zakresu chemii/fizyki bardzo mnie ciekawią. Dziękuję Panu za wszystkie pouczające rozmowy, jakie do tej pory Pan opublikował oraz liczę na więcej!
PS. W wakacje rozpocznę moją pierwszą pracę; ten mały datek na rzecz pana działalności odliczę sobie od pierwszej w życiu wypłaty!
Z pozdrowieniami, Dominik.

Donat

Cześć,
Jestem słuchaczem Nauki XXI wieku i mogę Tobie powiedzieć że uważam ją najlepszy polski podcast! Trafiłem na niego kilka lat temu w iTunes szukając audycji na temat fizyki które zastąpią mi nierzadko zbyt trudne do opanowania książki w tym temacie. Nie zawodzisz od samego początku, każda audycja nawet na taki temat, który z pozoru wydaje się mało interesujący jest zawsze niezmiernie ciekawa. Twoi rozmówcy są fachowcami w swoim temacie i zazwyczaj posiadają niezbędne kompetencje naukowe do rozmowy na dany temat. Wierzę że robisz to bo jest to Twoja pasja i uważam że trzeba wspierać takie przedsięwzięcia finansowo tak abyś mógł poświęcać swój czas na „podnoszenie jakości” w polskim internecie i dalej dawać nam, wiedzę z wysokiej półki. Jako rodowity Poznaniak mogę tylko zachęcać innych z mniej skąpych części kraju (stereotypowo), aby dorzucili grosik do Twojej audycji i zainwestowali tym sposobem w poszerzanie własnych horyzontów myślowych.
Słyszałem jak ludzie mówisz w audycji o polecanych podcastach i ja chciałbym polecić podcast Science vs oraz kanał youtube Veritasium 🙂

Lista patronów wspierających audycję

Dominik Wrześniak, Donat Wiła, Agata Kicia, Tomasz Zadański, Sebastian Bysiak, Jakub Mamelski, Miłosz Pracowity, Piotr Prochenka, Andrzej Lach, Łukasz Wołowiec, Paweł Dempc, Michał Tomana, Daniel Świrski, Marcin Stanclik, Przemysław Śmiejek, Kryszna Kirtan, Marian Kozielski, Mariusz Mi, Karol Wezik, Joanna Pszenicyn, Bartłomiej B, Grzegorz Maciazek, Dorota Kozielska, Joanna J., Mateusz Pawlicki, Michał Gajewski, Tomasz Duda, Konrad Smollak i dwóch patronów anonimowych

Aby zostać patronem kliknij tutaj

Automatyczna transkrypcja

bez korekty (jeśli chcesz pomóc z korektą i redakcją tekstu zgłoś się)

Przed mikrofonem Borys Kozielski Witam serdecznie to jest kolejna audycja z cyklu podcasty dla Wikipedii i to jest seria polskie uczelnię dzisiaj spotykamy się w Krakowie na zaproszenie tutaj pani Emilii z Solarisa o którym zaraz troszkę więcej bo wiemy spotykam się z panem dyrektorem Narodowego centrum promieniowania synchrotronowego przy Uniwersytecie Jagiellońskim o nazwie Solaris pan profesor doktor habilitowany Marek Stankiewicz dzień dobry Dzień dobry Dzień dobry państwu to proszę mi przede wszystkim wytłumaczyć co to znaczy dlaczego to jest Solaris Solaris to jest powieść Lema i wiele takich nazw właśnie gdzieś stąd miało swój początek czy tutaj No bo wiem jest firma firma autobusowa też się nazywa Solaris i tutaj synchrotron też się nazywa Solaris czy to jest wspólne źródło No trudno mi powiedzieć o gazie nazwy autobusów Solaris skąd to prywatna firma wzięła tą nazwę natomiast podejrzewam że może być może być wspólne po naszym źródłem jest oczywiście tytuł powieści Stanisława Lema Solaris A dlaczego o to już ta infrastruktura była pewnego rodzaju marzeniem dość dużej społeczności polskich naukowców którzy robili badania na synchrotron ach europejskich i światowych gdzieś od końca lat 8 kiedy ty synchrotron rzeczywiście zaczęły powstawać na całym świecie i No przez długie lata Było to marzeniem i w końcu to marzenie się spełniło w roku 2009 kiedy to nie zostały przyznane pieniądze na budowę pierwszego polskiego synchrotronu 1 z resztą w tej części Europy 1 za żelazną kurtyną Dzięki Bogu już nie istnieją co No więc było to taki troszkę na pewnym etapie było to science-fiction prawda że rzeczy się spełni czy się nie spełni taka wizja przyszłości oczywiście nazwa pojawiła się czyli pomysł na tą nazwę pojawił się już po przyznaniu tych pieniędzy więc wtedy było było wiadomo że że już będzie to synchrotron ale mimo wszystko żeśmy się zdecydowali na taką nazwę która zresztą odnosi się do promieniowania a no głównym tutaj naszym produktem Nazwijmy to jest to Promieniowanie elektromagnetyczne które udostępniamy do badań Solaris jest źródłem promieniowania i to promieniowania o bardzo wysokim natężeniu o bardzo szerokim spektrum to są fotony o bardzo szerokim spektrum od podczerwieni do promieniowania rentgenowskiego i podobne Spectrum jest wysyłane przez słońce naprawdę bardzo silne światło tak jakby tak Promieniowanie elektromagnetyczne Czyli po prostu światło wyższym lub najwyższym zakresie ale o olbrzymie natężeniu Tak rozumiem że że dzięki temu możemy prześwietlić nie tylko już w palec latarką tak tylko możemy zobaczyć dużo więcej to właśnie proszę opowiedzieć może co tutaj można zobaczyć tak no bo w sumie chodzi o to żeby coś zbadać i coś zobaczyć może jeszcze wrócę do tego Czym jest synchrotron mianowicie to jest o tyle nietypowy źródło światła czy promieniowania ja będę używał naprzemiennie były Światło jest tylko w malutkim wycinkiem całego spektrum promieniowania elektromagnetycznego która akurat my możemy rejestrować naszymi oczami tak jesteśmy świetnie wyposażenie i znakomite detektory promieniowania elektromagnetycznego w obszarze widzianym mnie Co nazywamy światłem i to są naprawdę świetne detektory które właśnie rozróżniają między innymi energię fotonów bo foton o energii mniejszej My widzimy jako czerwony pewnej energii i inne o troszkę większe i energii widzimy jako niebieski i to możemy wszystko zobaczyć więc to są fajne detektory No oczywiście też natężenie widzimy Bo coś jest jaśniejsze albo ciemniejszy ale to promieniowanie emitowane przez synchrotron rozciąga się tak jak słownie czerwieni do rentgenowskiego A jak to jest emitowany Co to jest źródłem No to nie jest żarówka czy inny LED tak zwany dzisiaj tylko jest to bardzo skomplikowane źródło światła mianowicie tymi źródłem światła czy promieniowania jest synchrotron A synchrotron to jest akcelerator gdzie przyspieszone elektrony w tym przypadku krąży po orbicie zamkniętej rozpędzone do energii i półtora miliarda elektronowoltów to jest dość egzotyczna jednostka energii 1 elektronowolt to jest energia elektronu którą on nabywa po przyspieszeniu przez dwie powiedzmy na przykład płytki o różnicy potencjału 1 volt to jest tak jakbyśmy przyspiesza Lite elektrony przez przyłożenie potencjał półtora miliarda woltów pomiędzy dwoma płytkami oczywiście tego się tak nie robi bo tylko się tak nie da zrobić to się robi inaczej ale może to nie nie teraz na to wyjaśnię ale te przyspieszone do do energii półtora giga elektronowolt elektrony krążą po orbicie zamknięty i teraz na każdym zakręcie no bo oczywiście musimy stworzyć jakąś macierz zakrętów która powoduje że ta orbita jest zamknięta i te zakręty są powodowane przez pole magnetyczne i na każdym zakręcie emitowany jest Promieniowanie elektromagnetyczne to jest pewnego rodzaju forma znanego szerzej promieniowania hamowania tak zwany bremsstrahlung to jest znane bardziej powszechnie z lamp rentgenowskich gdzie elektronu przyspieszonego spory i energii ale na ogół Tylko kilo elektronowoltów czy dziesiątek a elektronowoltów może a i setek tej chwili nie pamiętam gdy hamują na tarczy zrobione i na przykład z miedzi i one wyhamowuje promieniują to promieniowanie rentgenowskie tam jest jeszcze inne promieniowanie tak zwane charakterystyczne dla tarczy ale zatrzymajmy się teraz na tym promieniowaniu hamowania więc to promieniowanie gdzie elektrony przy zakrzywianie trajektorii emitują promieniowanie to jest promieniowanie hamowania związku z tym że on przy zakrzywieni utworu są poddane sile czyli przyspieszenia tylko akurat tutaj to przyspieszenie jest poprzeczne i to Spektrum promieniowania jest bardzo szerokie właśnie tak jak wspomniałem od podczerwieni do promieniowania rentgenowskiego i teraz przy dużej energii przy odpowiedniej właściwości wiązki elektronów która krąży tym naszym sing stronie to promieniowanie jest emitowany w bardzo wąski stożek Czyli można powiedzieć jest bardzo dobrze skolimowany i w związku z tym jeżeli ona jest emitowany kierunkowy bardzo dobrze to możemy je zogniskować też na małej plamce w związku z tym na naszej próbce możemy mieć małe ognisko jeszcze muszę wspomnieć że w stronie tych wyjść promieniowania Jest kilkanaście Możemy też jeszcze instalować tak zwane urządzenia wstawkowe gdzie to są macierze stałych magnesów i z tych urządzeń Wstaw kowych też uzyskiwać promieniowanie Trudno mi w tej chwili rozwija się ten temat bo on jest bardziej zaawansowany na temat różnic pomiędzy tym promieniowaniem z tych elektromagnesów zakrzywionych A z tych urządzeń w stawkowy ale jest grubsza rzecz biorąc to urządzenia wstawkowe pod walają na generację promieniowania w węższym zakresie ale to dużo większym natężeniu i teraz możemy mieć w solarisie do 15 16 takich źródeł promieniowania Czyli można powiedzieć takich latarek którymi możemy oświecać nasze obiekty które chcemy Warszawa Tak właśnie Historia się zaczyna rzeczywiście od działa elektronowego elektrony są emitowane z tego działa następnie są formowane pewnego rodzaju paczki wstępnie przyspieszane przez zwykłe pole radio częstotliwości potem są przyspieszane do energii około 600 milionów elektronów w akceleratorze liniowym także de facto my tutaj mamy dwa akcelerator liniowy wstępny Czy gdy osiągnął tą energię około 600000000 elektronowolty są wstrzykiwane do synchrotronu już Gdzie zaczynają krążyć przy pomocy tego akceleratora liniowego mi wypełniamy w ciągu pięciu minut na przykład wypełniamy ten nasz synchrotron elektronami tam może krążyć maksymalnie w naszym syncro tronie 500 miliamper prądu tych elektronów it elektrony krążą i teraz tak jak wspomniałem te na każdym zakręcie ten zakręt jest formowany przez taki zestaw elektromagnesów one muszą być idealnym i achromat ami czyli wiązka po wyjściu z takiego zestawu elektromagnesów musi być dokładnie taka sama jak po wejściu Dlaczego elektrony krążą i z prędkością bardzo blisko prędkości światła przy tej energii w związku z tym nasz synchrotron który ma obwód około 100 m dokładnie 96 m one obiegają nasz synchrotron 3 miliony razy na sekundę jeżeli powstałaby jakakolwiek aberracja tej wnioski na którym się elektromagnesie no to w ciągu ułamka sekundy już tej wiązka by się nam jak to się mówi rozjechała i jej nie było w związku z tym to są bardzo ciekawe bardzo zaawansowane zestawy elektromagnesów zaprojektowane notabene ten projekt jest unikalny każdy synchrotron na świecie jest unikalny nasz jest szczególnie unikalny bo po raz pierwszy została zastosowana ta taka ciekawa technologia tych zestawów elektromagnesów one są wszystkie zrobione chipsy frezowany w jednym roku żelaza tylna rdzeń tam są umieszczone cewki i tak dalej I to jest po raz pierwszy na świecie zostało zrealizowane u nas to jest projekt szwedzki muszę powiedzieć od razu i który nam zostało przekazany przez Szwedów którzy już mnie it projekt gotowy i równolegle do nas realizowali podobny synchrotron jeden z dwóch w Szwecji drugi mają dużo większej energii Ale wracając do tego naszego synchrotronu mamy te latarki teraz na każdym zakręcie Już są generowane fotony tak że my nie oświetlamy czy nie bombarduje my naszych próbek elektronami tylko my Wyprowadzamy synchrotronu wiązka fotonów czyli te latarki właściwie są dokładnie taką analogię do latarki w latarkach generuje fotony prawda czy to ledowa czy z klasyczną żarówką więc my mamy te latarki No tylko Różnica jest taka że te latarki generują nam tak jak światło żarówka w klasycznych latarkach ona świeciła ich podczerwieni bo Taka natura tej żarówki z włóknem wolframowym i w podczerwieni i widzialnym no już ultrafiolecie nie generowała bo po temperatura tego włókna jest za mała żeby generować w ultrafiolecie ale widzialnym właśnie generowała więc i podczerwone bo się grzała żarówka to też możemy odbierać pod czerwone światło ostatnio po tych zmianach w prawie zdaje się żarówki zostały uznane za grzejniki te stare klasyczne żarówki No bo on tak naprawdę bardzo grzały kiedyś i też używano ich na fermach kurzych podgrzewać do oświetlania do szklarni idą do ogrzewania w ogóle nie ale ale tutaj właśnie Czym się różni bo to to bardzo ciekawe o czym mówi taka żarówka generuje Powiedz mi co światło około 2 elektronowolty żeby żeby dać tutaj i czerwone czerwone fotony to jest około dwóch elektronowoltów mają energię bo to jest długość światła długość fali świetlnej to jest około 600 nanometrów to jest około dwóch na No i dwóch przepraszam elektronowoltów to jest widzialne czerwone Natomiast tutaj my mamy nasze latarki generują światło od powiedzmy ułamków elektronowoltach od podczerwieni aż do jednego angstrem a długość fali czyli energia na przykład 10 kg elektronowoltów więc 1 Photo on potrafi mieć 5000 razy większą energię ten ten właśnie taki rentgenowski niż Foton świetlny i też nie rozumiem że to takie możliwości jakie daje rentgen tak Czyli możemy zobaczyć coś czego w normalnym świetle nie zobaczymy ale przy prześwietleniu falami Roentgena o takiej częstotliwości już to widać takich to dzięki temu może weź różnego rodzaju materiały tak tak To jest jedno zastosować że możemy robić takie obrazowanie polegające na absorpcji dla nabierzemy obiekt tak jak pan rentgen po raz pierwszy prześwietlił dłoni w swojej żony i zobaczył struktury kości w tej możemy możemy takie zastosowanie mieć natomiast oczywiście to mamy przy pomocy prostych lampy rentgenowskiej stosunkowo prostych które nie są tak skomplikowane ale to on technologie możemy tutaj dużo lepiej rozwijać bo mają latarkę która imituje od podczerwieni aż do tego rentgenowskiego sposób ciągły możemy sobie wybrać tą długość fali albo co jest równoważne energię fotonów którą wybrać sobie taką jaką chcemy A jaką chcemy No to już świadomy badacz czy naukowiec wie jaką chcę energii i wie dlaczego i teraz takie obrazowanie o którym żeśmy przed chwilką mówili można zrobić tak zwane obrazowanie różnicowe i znane są oczywiście zdjęcia rentgenowskie z kontrastem tak zwanym dajemy substancję która daną długość fali emitowanego przez lampę rentgenowską absorbuje lepiej i wtedy mamy wyartykułowane na przykład cały układ krwionośny gdzie rozeszła się to substancja natomiast to możemy zrobić jeszcze lepiej zrobić prześwietlenie poniżej my to nazywamy progu absorpcji tej substancji którą żebyśmy dali pacjentowi do układu krwionośnego i zrobić zdjęcie fotonami o energii taki gdzie już jest to absorbowany które są absorbowane przez nos u psa i teraz po odjęciu tych dwóch zdjęć w cudzysłowie likwidujemy wszystkie obiekty które nie były wypełnione tą substancją i związku z tym ten obraz układu krwionośnego jest o wiele wiele lepiej widoczny aż do najmniejszych naczyń krwionośnych bonis końca po prostu całe tło jest usunięty prawda w normalny prześwietleniu klatki piersiowej z układem naczyń krwionośnych dookoła serca zawsze będziemy mieli przy normalnym zdjęciu rentgenowskim będziemy mieli widoczne zebra prawda bo kości absorbują i tak dalej I to nam zakłóca ten obraz i i Natomiast jeżeli odejmiemy te dwa zdjęcia Gdzie przy jednej długości fali przy drugiej długości fali też tak samo absorbowany no więc tam się wszystko zredukuje do zera i zostanie tylko obraz tych naczyń krwionośnych i takie badania a są robione ale to jest jedno z wielu zastosowań i z wielu technik bo ty latarki one my mamy właśnie przez to że mamy mamy te nasze detektory my zawsze myślimy okej promieniowanie to jest promieniowanie odbite albo zaabsorbowane i to są obrazy to promieniowanie jest i stosowane jak gdyby przez nas do uzyskania obrazu ale te obrazy mogą być o wiele bardziej skomplikowane i trudno nie je nazwać obrazami bo my tymi latarkami możemy wygenerować pewne procesy zachodzące w materii Tak zresztą jak się dzieje z promieniowaniem w zakresie widzialnym do promy w ogóle istniejemy ziemia życie na ziemi dzięki temu że dociera do nas promieniowanie ze słońca czyli energia ze słońca a ci promieniowania to jest przekaz energii która dostaje Ziemi od Słońca i teraz ta energia te fotony są używane znaczy używane one wywierają różne efekty cała przyroda Flora działa Dzięki fotosyntezie prawda I teraz fotony są absorbowane Różne mechanizmy zachodzą które powodują wzrost roślin to że tam jest barwnik zielony i tak dalej i tak dalej notabene ciekawe doświadczenie polecam ciekawym żeby i zrobili sobie wyciąg chlorofilu trzeba jakieś zielone liście wrzucić do etanolu który jest dostępny dość łatwo wtedy przechodzi do etanolu przechodzi chlorofil zakupić za dwadzieścia parę złotych laser ultrafioletowy i na portalach nie będę reklamował i na portalach można kupować rzeczy i poświęcić ten roztwór tą tym laserem ultrafioletem Zresztą nie musi być laser ale to ładnie widać lasera i zobaczymy że chlorofil absorbuje promieniowanie ultrafioletowe a generuje promieniowanie czerwone zobaczymy ślad tego lasera na czerwono i teraz widać tam się coś dzieje promieniowanie ultrafioletowe jest absorbowane jako promieniowanie o wyższej energii emitowane są fotony o niższej i ta energia tam została prawda i ona coś robi w tym chlorofilu jak on ten chlorofil jest roślinie ona Dostarcza energii tej roślinie więc i to jest przykład taki bardzo prosty z czy stosunkowo prosty oczywiście kiedyś uczelni musieli to zobaczyć co się dzieje prawda to nie dla nas jest to oczywiste dzisiaj ale to jest też przykład jak badania podstawowe przenoszą się na nasze życie codzienne my teraz wiem my Czemu te rośliny i się rozwijają lepiej jak jest światło ultrafioletowe a dużo gorzej jak go nie ma więc to jest przykład a ktoś się kiedyś interesował jako badanie podstawie absorpcja może misja Ale co się dzieje po absorpcji i teraz po absorpcji Jeżeli coś jest zaobserwowane to ta energia zostaje w środku w tej grupce to może coś się z tą energią dzieje się coś tam się dzieje i teraz to może być próbka tak jak wspomnieliśmy jakieś liście ale to jest również próbka nieorganiczna kompletnie No Jednym z przykładów jest ogniwa fotowoltaiczne mamy materie jaki związek i on absorbuje Foton Powstaje tam ładunek elektryczny który możemy wykorzystać do zasilania żarówki prawda No i to się to się robi już dzisiaj możemy kupić takie matryce duże fotowoltaicznej Idź sobie na dachu domu przy rozwinięte i dostępnej ogólnie technologii tych źródeł światła o małym zapotrzebowaniu na prąd czyli bardzo wydajnych przy przetwarzaniu prądu w światło możemy już dasz dom oświetlić taką baterię bez problemu a może i nawet telewizor tak za siedzieć bo znowu to jest technologia i tak zwana ledowa czy o ledowa przepraszam w telewizorach raczej nie z ledowa tylko jest elcity czyli Liquid Crystal Display która też jest bardzo mało energochłonna i możemy z takich baterii zasilić to już dawniej telewizor biały 500 watów albo więcej kolorowe telewizory brały prądu dzisiaj jest poniżej 100 watów albo jeszcze mniej więc 10 razy mniej pobieramy nerki ale są bardzo różne w tej chwili ogniwa fotowoltaiczne wchodzą nowe i tak się domyślam że tutaj właśnie w tym miejscu czy w solarisie można sprawdzić ich wydajność i sprawdzić Materiał z którego lepiej je produkować No też mamy takie zjawisko że jeśli ktoś ma duże moce przerobowe tak jak Chiny powiedzmy i zacznie produkować masowo jakieś ogniwa właśnie fotowoltaiczne No to wcale nie jest powiedziane że te lepsze ogniwa fotowoltaiczne będą dominowały na rynku bo on nie będą produkowane w Chinach tylko chwile zaleją nas może troszkę gorszy mi ale za to tanimi bardzo ogniwami jak to wygląda bo rozmawialiśmy też z panią Olga Malinkiewicz która we Wrocławiu chyba już zbudowała fabrykę tak perowskitów zdobyła nagrodę i rozwija ten swój pomysł i wynalazek i No jesteśmy bardzo ciekawi jak to jak to wyjdzie czy czy czy tutaj takie badania również można prowadzić jak najbardziej bo właśnie No wiem że to jest jedno z ciekawszych zastosowanie promieniowania synchrotronowego Otóż badanie powierzchni my to jest następna technika bo mówiliśmy absorpcji następna Technika jest taka że również to są badania kwota emisji elektronów z badanej powierzchni oświetlamy naszym promieniowaniem cyklotronowym i emitowane są fotoelektrony I co my z tego wiemy to jest zjawisko fotoelektryczne znane już od czasów Einsteina który je rozszyfrował powiedz mi dostał nagrodę Nobla co my z tego wiemy Otóż jeszcze chciałem wspomnieć że okej to emitowane przez syncro Trump Spektrum promieniowania jest ogromnie szerokie ale w 99% zastosowanie my mamy tak zwaną linie badawczą Gdzie możemy sobie wybrać przy pomocy urządzenia zwanego monochromator m ściśle określoną energii tą którą chcemy tak jak przy tym obrazowaniu tym rentgenie takim selektywnym musieliśmy sobie wybrać więc mamy monochromator wybraliśmy energię fotonów i robimy nasze badania za chwilę możemy zmienić tą energię fotonów i zrobić tak zwany skan i zobaczyć jak reaguje nasz materiał ale teraz Załóżmy że oświetlamy monochromatycznie monochromatycznym i elektronami naszą próbkę i patrzymy się na emisję fotoelektronów badamy energię emitowanych fotoelektronów i znając Spektrum energii czyli widmo energii tych emitowanych fotoelektronów badamy strukturę energetyczną tej materii którą badamy i teraz mając to jest ogromna wiedza która nam daje platformę do tak zwanej nowoczesnej inżynierii materiałowej znajomość tej struktury jest niezwykle ważna tak jak znajomość struktury energetycznej atomu No kiedyś to było badany w tej chwili jest to rozdział zamknięty bo ona jest znana dla to natomiast już dla różnych molekuł już jest mniej znana są dalej molekuł oczywiście może mieć nieskończenie wiele atomów mamy skończenie wiele tablica Mendelejewa i wiemy ile mamy pierwiastków molekuły mogą kombinować mogą być w takiej dwuatomowe 5 Oz to atomowe i tak dalej A następny materiałem który ma struktur energetyczną do to jest ciało stałe No i teraz to są te materiały które on mówi na przykład perowskity materiały używane do ogniw fotowoltaicznych teraz to co pan wspomniał o Chinach i produkcji ogniw fotowoltaicznych jest prawdą ale zarówno Chiny jaki pozostałe kraje i cały świat pracują nad tym w tej chwili nie nad wezmę zoptymalizowanie produkcji obecnych ogniw bo oczywiście w tym momencie jest siła robocza i Chiny to jest nie do przebicia natomiast Wszyscy pracują na zwiększenie wydajności tych ogniw to okej Nie jest bardzo niska wynająć właśnie bardzo dokładnie mam tylko 5% czytam 10% energii włożonej nawet do 20 się tam dochodzi może ale Poprosimy sobie że mamy 60% wydajność tej konwersji fotonów w ładunek elektryczny i oczywiście to widzimy sami że tracimy mnóstwo w tej konwersji energii chemicznej powiedzmy benzyny gdzie się spala na to mnóstwo idzie też w ciepło bo silnik się grzeje trzeba go chłodzić i tak Natomiast tutaj gdybyśmy osiągnęli 50 60 procent to mnóstwo naszych problemów energetycznych na świecie i i skażenie środowiska problem skażenia środowiska zanieczyszczenia byłby rozwiązany bo wtedy szacuje nie nie wiem tak z głowy Mówię możemy sobie na domku zainstalować te baterie i jeżeli ich wydajność Będzie 6 razy większa niż dzisiaj gdzie dzisiaj już można zapewnić taką samowystarczalność domku Jeżeli oczywiście nie tam nie używamy nie wiadomo czego w tym domku No to to na pewno jeżeli będziemy mieli 5 razy większą wydajność to spokojnie to nie możemy załatwić więc tutaj raczej nie badamy wydajności Tylko pracujemy czy pracujemy będziemy pracować w solarisie można będzie robić badania tych nowych substancji i to właśnie takie świadome bo oczywiście to nie nigdy nie polega na tym że bierzemy jakieś materiał który mamy pod ręką i A to będzie świetny taka to będzie świetny materiał na ogniwo fotowoltaiczne nie to jest jednak świadoma działalność i wynik wielu poprzedzających badań może nawet często niekoniecznie w tym kierunku idących że ktoś kto badał daną substancję czy jej struktury energetyczną 20 lat temu nie myślał o zastosowaniu tej substancji jako materiał do ogniwa fotowoltaicznego ja tutaj wracam do tego tematu który uważam należy przekazywać i to mówię z punktu widzenia fizyka naukowca że należy propagować tą wiedzę że badania podstawowe są niezwykle ważne to nie jest tak że to są badania które są robione nie wiadomo po co badania podstawowe leżą wszystkich wynalazków No może nie u wszystkich ale w większości Bo ta wymiana tutaj źródło światła to ledowe czyli diodowe kiedyś nieznany były półprzewodniki w ogóle był przewodnik albo izolator jakiś naukowiec badacz badał zjawisko przewodnictwa i odkrył coś co się nazywa półprzewodnikiem ani przewodnika i izolatora No i odkrył a potem odkrył półprzewodnik typu p półprzewodnik typu N ale ktoś inny skojarzył te fakty i zrobił tranzystor diodę najpierw a potem tranzystor a już No w tej chwili życia bez tranzystorów czy urządzeń pół Przełazy Story jest jednym Malusieńki elementem mikroprocesora ustalonego i tak dalej na dzisiaj bez procesorów sobie życia nie wyobrażam A bo każdy nosi w kieszeni telefon komórkowy który jest wynikiem Zresztą technologia telefonu komórkowego jest wynikiem wieloletnich i długotrwałych badań w wielu dziedzinach bo ma ekran ze wspomnianych już tutaj ciekłych kryształów Albo jeszcze lepiej tych oledów czyli Organic light-emitting DJ już w tym przypadku te badania kiedyś był rozpoczęte badania nad ciekłymi kryształami początkowo były badaniami zupełnie podstawowymi i tam była czas zmiany stanu takiego ciekłego kryształu urzędu sekund często i to do niczego właściwie się nie nadawało może do jakiejś tam wyświetlania i rozkładu jazdy może to że się tam zmienia raz na parę minut się na Piętnaście minut ale w tej chwili to są czasy zmiana stanu takiego ciekłego kryształu są milisekundy po wieloletnich badaniach i już takich aplikacyjnych No i mamy telewizory prawda a które mają bardzo szybkie czasy reakcji i pierwsze miały dużo wolniejszy co zresztą widać więc co chciałem tutaj Przy okazji chciałem powiedzieć że ta do zastosowań aplikacyjnych zawsze ma początek badaniach podstawowy i to w solarisie będziemy robić badania podstawowe ale również aplikacyjny Solaris jak wspomniałem może mieć parenaście tych latarek gdzie my chcemy zbudować do każdej latarki infrastrukturę badawczą którą nazywamy liniami które głównie ta linia to jest optyka która prowadzi fotonu emitowanego przez monochromator poprzez lustra prowadzi aż do naszego obiektu który badamy I teraz ten obiekt możemy badać przy pomocy wielu technik i właściwie każda linie a jest dedykowana do pewnej techniki badawcze jakie budujemy linie to zależy od wielu czynników w tej chwili budujemy linie które są wynikiem sondażu którzy przeprowadziliśmy wśród społeczności i badaczy w Polsce No i realizujemy takie stworzymy mini konsorcja zresztą to też chciałem powiedzieć że Solaris jest wynikiem lobbingu przez 30 pare instytucji co też jest nową rzeczą w Polsce że że to jest wspólne dzieło muszę powiedzieć tych 30 paru instytucji które pobierały budowę synchrotronu i widziały potencjał badawczy dla tych grup swoich instytucjach on jest zlokalizowany przy Uniwersytecie Jagiellońskim jako jednostka Uniwersytetu Jagiellońskiego co nam zasadnicze ułatwiło cały projekt Bo mamy tą administracyjną nakładkę już załatwione i też mamy współpracę z wydziałami natomiast to należy podkreślić że jesteśmy tak jak wspomniałem otwarty dla wszystkich grup badawczych w Polsce i te badania są bez żadnej opłaty prowadzonym zapewniamy odpowie dni poziom C infrastruktury który jest naprawdę światowym poziomie i nie zapewniamy obsługę i pomoc merytoryczną techniczną nawet jeżeli tylko czas pozwala pomoc przy opracowywaniu wyników i nasi opiekunowie linii Są otwarci na współpracę z grupami które tutaj przyjeżdżają więc to jest unikalna powiedzmy konfiguracja w Polsce która nie istnieje właściwie nie ma na rogi nie ma takiego drugiego ośrodka który został zbudowany po to żeby świadczyć Nazwijmy to szeroko pojęte usługi dla całej społeczności Akademickiej czy Akademickiej tylko całej społeczności naukowej w Polsce No i mamy W tej chwili 2 istniejące linie badawczy dysponujące trzema technikami badawczymi No to może nie będę mówił bo to są dość nazwy ale mogę rzucić że to jest ty x-ray absorption spectroscopy tak zwane kwas jest linia PIN fotoelektrony Mission mikroskop i mamy linie arpes angular resolve photoelectron spectroscopy to są linie do badań które w tej chwili mamy mieliśmy jak wspomniałem otwarty nabór wniosków było 2 razy więcej wniosków niż my możemy na tej aplikacji o ten czas czas na których ludzie aplikować dwukrotnie wyższa Ten czas który możemy dostarczyć więc no cieszymy się Czyli mamy synchrotron już jest popularny natomiast Świetnie by było gdybyśmy mieli tych linii tyle ile możemy mieć budujemy w tej chwili dwie następne linie on wizyty tutaj dzisiaj ale również zdjęcia i krótki film który znajdę które znajdą się w Wikipedii i w wikimedia commons rozmawiałem tutaj z panią Emilię żeby rozszerzyć troszeczkę współpracę z Wikipedii jest jak najbardziej chęci i Ochota do tego dlatego wszystkie materiały które dzisiaj udało nam się zgromadzić i te które powstaną będą gromadzone w kategorii Solaris czyli tego synchrotronu I jeśli ktoś z was chcę po prostu dowiedzieć się dokładnie wiedzieć co co co tutaj jest jak to wygląda i jakie są materiały No to właśnie w tej kategorii wikimedia commons można znaleźć ale właśnie tam mogłem sfotografować 3 takie linie prawda Czyli to znaczy jedna która jest zbudowana dopiero to jest niebieska bodajże ja to ja będę tak nazywał jak widzę budowana tak jest jeszcze niebieska i zielona Tak tak właśnie ta niebieska to jestem wspomniany już wcześniej Sas czyli x-ray absorption spectroscopy a zielona to jest ekstra spectroscopy ta mikroskopia fotoelektronów tam są dwie techniki 2 stacji końcowe a zielona to jest ta analiza kątowa fotoelektronów po polsku już już powiem i teraz to są to są te dwie które działają na których mamy już regularnie użytkowników przyjeżdżają zmieniają się co parę dni i to są grupy z całej Polski a wy też z zagranicy bo tak jak wspominałem jesteśmy w tym konsorcjum międzynarodowym żółta jest zbudowana to też będzie linia przeznaczona do Anton i analizy fotoelektronów to będzie jedna stacja ale tam będzie też druga gałąź tej linii czyli ta latarka będzie albo świeciła troszkę w lewo Nazwij to symbolicznie by troszkę prawo albo do jednej stacji końcowej Albo do drugiej stacji końcowej to jest bardzo efektywne wykorzystanie i te linie które mamy W tej chwili Próbki które badamy znajdują się w próżni Natomiast są bardzo ciekawe badania ale jest że trudno realizować mianowicie do badań na przykład emisji fotoelektronów w ciśnieniach zbliżonych do ciśnienia atmosferycznego to są trudne badania bo fotoelektrony do w powietrzu on daleko nie rozchodzą się po prostu bo są absorbowane oczywiście przez molekuły tak azotu 3 tlenu i to są trudne badania ale to co ciekawe bardzo ciekawe badania bo one pokazują zachowania próbek w tych warunkach w jakich rzeczywiście chrupki są Italy Nie a co ciekawe będzie finansowana przez Uniwersytet Karola w Pradze i my ogromnie jesteśmy otwarci na taką międzynarodową prace która więcej nie polega na finansowaniu Infrastruktury w Solaris poprzez instytucje zewnętrzny budujemy teraz 4:00 linię która jeszcze jej nie widać tak dobrze niż ta tak zwana żółta ona jest mamy podzespoły do niej część podzespołów Jest Jest Jest jeszcze realizowana przez dostawców to jest linia do badań x-ray magnetyzm dichroism czyli zjawisk magnetyczny w próbkach No to też są badania podstawowe Ale one są z myślą o badaniach aplikacyjnych już z konkretną myślą o pewnych materiałach które mogą znaleźć zastosowanie aplikacyjne I to jest też linia która no powinna w tym roku do końca roku nabrać już kształtów a zostanie udostępniona w 2020 i będziemy mieli 4 i nie mamy fundusze na wspólny projekt ze zjednoczonym instytutem Dunaj który koło Moskwy i to jest bardzo ciekawy projekt dzięki tym funduszami Dzięki tej współpracy Zbudujemy linie do badań przy użyciu fotonów bardzo wysokoenergetycznych i to będzie babunia do badania struktury białek na przykład czyli tak zwana krystalografia białek za to została przyznana nagroda Nobla i dla Chemików właśnie za badania na syncro tronie to jest technika która została No jest możliwa Dzięki istnieniu synchrotron i to chcemy zrobić oczywiście to chciałem powiedzieć że Solaris jest jednym z tych 13 ośrodków synchrotronowe i w Europie we wspomnianych tutaj Chinach jest chyba 4 w Japonii jest chyba sześć takich ośrodków jak się zobaczy mapę ośrodków synchrotron nowych na świecie to one są skupione w zachodniej Europie w Stanach Zjednoczonych oraz na Dalekim Wschodzie i Chiny Korea Południowa i Japonia i No bardzo się cieszymy ja się cieszę że dołączyliśmy się do tej do tej grupy krajów które które mają taki ośrodek który umożliwia zaawansowane badania nasz ośrodek jest średniej wielkości ośrodkiem i są synchrotron o wiele większy na świecie i właśnie ukierunkowane w stronę tych badań z zastosowaniem fotonów o bardzo wysokiej energii energii nawet 100 kilo elektronowoltów to jest energia fotonu to jest już jedna dziesiąta to są długości fal No super mowy suwak Sztormowa 1 część 100 nanometrów reż długość fali ale skoro pan tak mówi to wspomnij mnie o Zurich który No to wszyscy słyszeliśmy o tym i proszę podać z ale porównawczą właśnie do tego naszego tutaj malutkiego akceleratora tak No więc ja oczywiście bardzo lubię te te odniesienia do celu i gdzie Solaris jest jakoś już kontekście cernu wymieniany i No nie mniej Chciałbym zachować proporcje że że to jest po pierwsze i celem celu są kompletnie inne badania bo to są badania lub kierunkowe do właśnie znajdowania nowych cząstek na przykład bozonu Higgsa gdzie bombarduje my cząstkami czy zderzany cząstki razem z siebie znany cząstki razem siebie z ogromną energią i większa energia tym możemy dowiedzieć się więcej bo po prostu te cząstki są otwierane z siebie prawda ale rozpadają się na coraz mniejsze coraz mniejsze to są czy się niezwykle ciekawe badania bo one nas prowadzą w stronę początku świata i co tam się działo co zawsze chcemy wiedzieć A często przekracza nasze wyobrażenie nawet Więc tym większe wezmę uznanie dla ludzi którzy się tym zajmują natomiast no więc tam produktem Tychach systemu to jest ogromny system akceleratorów cenie jest ogromny jest wiele doświadczeń prowadzonych na raz w cernie ale tam produktem tych akceleratorów jest są cząstki które są wyprowadzone i następnie zderzany ze sobą albo do naprzeciw siebie na przykład tak jak przy tych badaniach które doprowadziły do bozonu Higgsa natomiast No synchrotron w tej chwili jeżeli są synonimem źródeł promieniowania synchrotronowego Jeżeli ktoś powie że w danym kraju synchrotron to jest to synchrotron jako źródło światła jako źródło promieniowania więc to jest zasadnicza różnica No i oczywiście nie zna budżetu Celny ale Zakładam że budżet celną koszty w ogóle zbudowania cernu były No nie wiem dziesiątki razy o ile nie setki wyższe niż zbudowania Solarisa powierzchnia też jest dużo większa prawda my mamy tutaj No już obwód obwód synchrotronu budynek jest prawda hala eksperymentalne jest 50 x 60 m więc to jest więc my skala malutka ale są też synchrotron duże na przykład w desek gdzie tor tych cząstek to są kilometry z tym że tam tylko w na pewnym odcinku jest wykorzystywane jako źródło promieniowania synchrotronowego natomiast no wracając do kosztów to mogę mogę to zawsze ciekawostkę powiedzieć bo koszt Solarisa to był całkowity koszt budowy z realizowania projektu gdzie to było to jest tak zwany po angielsku greenfield Project gdzie tutaj była Łąka wcześniej nic nie było więc cały budżet wybudowanie budynku wybudowanie tych systemów akcelerator owych i zbudowanie dwóch linii eksperymentalnej oczywiście utrzymanie wszystkich uczestników którzy brali udział w tym projekcie budowy i ten koszty to były pieniądze przyznane na początku 40000000 € potem zwiększony o 10 do 50 milionów całkowity koszt 50 milionów zrealizowaliśmy to w 5 lat tak jak było przewidziane to muszę powiedzieć że dzięki zespołowi to się super udało i i tutaj pełne uznanie dla całego zespołu ale można myśleć o 50 milionów euro to jest bardzo dużo i ogromne korki Czy Polskę na to stać tak czy nasze społeczeństwo uzna że powinniśmy finansować takie takie inwestycje bo nie stać nas na to żeby inwestować w ten sposób Podobnie jest z elektrowniami jądrowymi których u nas nie ma i też nas na to nie jest tak żeby żeby ich nie było No i dlatego spalamy węgiel tak tak no elektrownie jądrowe to jest Jagiełły bardzo kontrowersyjny projekt bo kraje które miały tyle Kto w niej po zamykały taka jest presja społeczeństwa które często nie jest dostatecznie niewykształcone żeby żeby pojąć niektóre za i przeciw elektrowni jądrowej i Azji jestem Zdaję sobie sprawę z zagrożeń i zarówno w czasie pracy elektrowni jak iw czasie jak i potem co zrobić z tymi odpadami i tak dalej to jest oczywiście osobny temat wracając do synchrotronu No właśnie można bardzo mi się podoba to co pan powiedział że się nie stać nas na to żeby tego nie mieć bo jednak Powiedz mi dlaczego te kraje wysoko rozwinięte Są wysoko rozwinięte inwestował Y inwestują duże pieniądze w naukę i badania również badania podstawowe Dlaczego podstawowy No mówiłem przed chwilą z tego to jest tak Ziarnko do ziarnka i wychodzi tranzystor prawda Albo żarówka ledowa i to jest konieczność Natomiast te 50 milionów C wrócić do tego 50 milionów euro czy to dużo czy to mało ja kiedyś zsiadłym i znalazłem próbowałem znaleźć co kosztuje 10000000 € i 10 milionów euro kosztuje kilometr autostrady cała synchrotron Solaris kosztował tyle ile 5 km autostrady Stadion Narodowy w Warszawie kosztował O ile dobrze pamiętam tyle co 7 solarisów oczywiście Wszyscy lubimy igrzyska ale jeżeli stać nas na igrzyska powinniśmy też pomyśleć troszeczkę o tym żeby prowadzi badania na światowym poziomie u nas prawda i również dać okazję Bo oczywiście ja sam też jeździłem robić badania na synchrotron za granicą czy do Szwecji czy do Wielkiej Brytanii czy do Włoch i można tak robić oczywiście i dalej można tak robić i robić badania na tych dużo potężniejszych synchrotronu natomiast istnieje Solaris w Polsce daje szansę i student do każdego stopnia studiów prawda Czyli czyli studentom studentom Czy licencjat to potem robiący magisterium doktorantom robienia i doświadczeń tutaj bez dużych zabiegów uzyskania pieniędzy na podróż na zakwaterowanie Po pierwsze uzyskanie czasu na tych synchrotech tego eksperymentalnego zagranicznych nie jest proste bo możemy się domyślić że one są obłożone A co się dzieje z tymi którzy się nie załapali mają zawsze szansę następnym naborze oczywiście może są czasami są przez ten międzynarodowy komitet ewaluacyjny jakieś uwagi nie przekazane Dlaczego ocena była Niska bo nie ma także odrzucony kompletnie wniosek on po prostu uzyskuje niższą ocenę niż ta granica prawda tam bo mamy powiedzmy 50 wniosków są oceniane A my możemy przyjąć Tylko 30 więc te dwa musimy jechać a ten a więc musimy ustala się kryteria oczywiście jest wartość Naukowa jest spełnienie pewnych warunków technicznych bo nie możemy do układu tego który w tej chwili mamy na przykład wsadzić próbki biologicznej ale będziemy mieli to w przyszłości i tak dalej więc tej chwili i mają drugą szansę i tak dalej no to już musi konkurencja to nie jest Nigdy nie ma tak że że mamy tak zwany soli lunch prawda tylko jeżeli do musimy musimy tak robić bo jeśli ktoś przez 5 lat będzie składał taki wniosek to raczej tym dostanie uwagi krytyczne od recenzentów mamy akurat ten komitet na światowym poziomie który No i jest też zobowiązane do udzielania konstruktywnych wskazówek co było źle co można poprawić ten wniosku i tak dalej no ale my się cieszymy że mamy tą konkurencję prawda bo jak byśmy tutaj mieli puste nie po to to powstało i właśnie to pokazuje że była potrzeba zbudowania takiego ośrodka co Zresztą nie było Często było poddane dość mocne krytyce sens Czemu budować w Polsce Jak możemy robić badania za granicą ale po pierwsze dostęp jest o wiele wiele wiele trudniejszy nie ma nie za aplikują na jakieś takie testowe pomiary prawda my możemy tutaj śmiało mamy tak zwane friendly users i tak dalej możemy rozmawiać z tymi mniej doświadczonym i grupami bo przy współpracy z naszymi opiekunami linii tutaj możemy przeprowadzać jakieś testowe też w tak zwanym wolnym czasie w czasie który jest na testowanie właśnie linii czy usprawnianie i bo to jest takie nigdy Niekończąca się historia przy tak zaawansowanej infrastrukturze także wracam z jeszcze do rozwoju No mamy W tej chwili dość intensywny plan rozwoju ale oczywiście chcielibyśmy jeszcze szybciej bo te ileś latarek jest niewykorzystanych i one świecą w ścianę i to jest to jest niedobrze No bo każdy taki taki taki taki zakręt emituje prawda czy a a tylko 3 na razie są wykorzystywane nawet nawet nie trzy tygodnie ale mówię mamy już dwie następne pieniądze i budujemy i pieniądze na tą potężną infrastrukturę więc to we współpracy ze zjednoczonym instytutem Badań Jądrowych No to jest ciekawa konfiguracja długo o tym opowiadać ale w ten sposób Grupy które ten Zjednoczone Instytut Badań Jądrowych istnieje od dawna i państwa członkowskie to oczywiście jest Rosja plus były republiki tej chwili niezależne kraje byłego Związku Radzieckiego Ale tam są bardzo dobrze naukowcy którzy będą mieli szansę tutaj przyjechać to jest finansowane przez Instytut ten Zjednoczone Instytut Badań Jądrowych w dubnej będą mieli szansę przyjechać ale 50% czasu tej linii będzie dla naszych użytkowników natomiast No oczywiście ja jestem zwolennikiem współpracy międzynarodowej bo ci naukowcy z tych krajów do mogli przyjeżdżać tutaj pokazywać na pewne pomysł dzielić się tymi pomysłami realizować swoje często bardzo dobre programy naukowe nie mają szansy tego robić inne w inny sposób na koniec Bardzo dziękuję za tą wypowiedź Myślę że będzie świetna ilustracją do Hasła w Wikipedii muszę powiedzieć że spotykamy się 29 kwietnia 2019 roku No bo to się tak szybko wszystko zmienia że że za rok to już będą się ludzie dziwić No jak to dwie linie Przecież już jest trzecia czwarta piąta i tego panu profesorowi i wszystkim naukowcom w Polsce życzę Dziękuję bardzo bardzo dziękuję

Informacje

Audycja udostępniana jest na licencji CC-BY, w ramach nieodpłatnej działalności statutowej fundacji „Otwórz się”.

Każdy słuchacz może stać się mecenasem audycji deklarując comiesięczne wpłaty na stronie patronite.pl/boryskozielski.

Zapraszam do kontaktu poprzez fanpage na facebook oraz e-mail boryskozielski@gmail.com. Żaden list nie pozostaje bez odpowiedzi.

Jeśli znasz kogoś kto interesuje się nauką tak jak Ty po prostu powiedz mu o tym podkaście i pokaż jak słuchać. Niech nas będzie więcej 🙂