I flera år har Sverige förhandlat med andra länder inom EU för att den nya gemensamma anläggningen European Spallation Source, ESS, ska placeras i Lund. Två motkandidater finns kvar: Ungern och Spanien. I slutet av maj väntas ett formellt beslut om vilket land det blir, i samband med att EU:s forskningsministrar möts i Prag.
ESS kan liknas vid ett jättelikt mikroskop som använder neutroner för att se in i ett materials allra minsta beståndsdelar. Neutroner finns inne i atomkärnan och saknar laddning. Därför kan de tränga igenom de flesta material. Framför allt skulle ESS kunna bli ett verktyg för forskare som behöver se de allra lättaste atomerna i ett ämne. Det kan användas för att studera allt från läkemedel till plaster och proteiner.
– Det är ett steg in i en ny värld, säger Karl-Fredrik Berggren, professor i teoretisk fysik vid Linköpings universitet och en av dem som under många år har drivit frågan att få till stånd ESS.
I anläggningen måste man först frigöra neutroner. De riktas sedan mot det prov som ska undersökas. Tidigare anläggningar har använt kärnreaktorer för att åstadkomma neutronstrålningen, men moderna neutronspridningsanläggningar använder en annan teknik. Den går ut på att först accelerera en positivt laddad vätejon, en proton, nästan ända upp till ljusets hastighet. Det görs med hjälp av kraftiga magneter i en lång accelerator.
Sedan leds de energirika protonerna mot en målstation som i ESS:s fall ska innehålla flytande kvicksilver. Själva den så kallade spallationen inträffar när protonerna träffar kvicksilvret. Atomkärnorna splittras och avger neutroner. Neutronerna riktas sedan vidare till det prov som ska undersökas. När neutronerna tar sig igenom materialet ändras deras hastighet och riktning. Genom att läsa av dessa förändringar i en hel rad olika instrument kan forskarna räkna ut hur materialet är uppbyggt in i minsta atom.
Förespråkarna för ESS menar att detta blir ett viktigt verktyg för forskning inom både biologi och material. Anläggningen skulle också kunna användas för att undersöka arkeologiska föremål eller hela motorer. Neutronerna ser rätt igenom saker, som en motor eller en bränslecell i full gång.
– Det går inte att göra på något annat sätt, säger Karl-Fredrik Berggren.
Lars Börjesson på Vetenskapsrådet är en av centralfigurerna bakom den svenska kandidaturen. För honom är det just den breda användningen som skulle göra ESS så bra.
– I dag är det kanske ett hundratal svenska forskare som använder neutronspridning, men potentialen för framtiden är väldigt stor, säger han.
Men ESS har ett högt pris. Anläggningen kommer att kosta minst 13 miljarder kronor att bygga. Den svenska regeringen har lovat att bidra med 30 procent av kostnaden. I forskningspropositionen från i höstas öronmärkte regeringen 150 miljoner kronor om året de närmaste fem åren för projektet. Alla reagerade inte lika positivt när satsningen presenterades av forskningsminister Lars Leijonborg.
Kungliga Vetenskapsakademien, KVA, ser en risk i att ESS tränger undan andra, minst lika angelägna satsningar. Enligt KVA borde ett helt annat projekt, kallat Max IV, prioriteras framför ESS.
Max-laboratoriet i Lund är den enda anläggningen i Sverige som producerar så kallat synkrotronljus för forskningsändamål. I en cirkelformad accelerator laddas elektroner med energi med hjälp av magneter. När elektronerna leds av bildas ljus i många olika våglängder. Med hjälp av filter kan forskarna sedan få fram just det ljus som de vill använda för att undersöka ett prov. Även synkrotronljusanläggningar kan ge forskarna en bild av hur atomerna sitter i exempelvis en cell eller ett annat material.
I dag används synkrotronanläggningen i Lund av forskare inom till exempel läkemedelsforskning, materialstudier och studier av celler. Den planerade nya anläggningen, Max IV, skulle bli den starkaste synkrotronljuskällan i världen. Den kostar 2,5 miljarder kronor att bygga, och med den skulle Sverige få en synkrotronanläggning i världsklass. Enligt Bo Sundqvist, ordförande i Kungliga Vetenskapsakademien, är det ingen tvekan om att Max IV är det mest angelägna projektet rent vetenskapligt.
– Till Max IV står forskare på kö. Något motsvarande finns inte för ESS, säger han.
Medan ESS fått egna pengar i forskningsbudgeten får Max IV slåss med all annan forskning för att få ihop finansieringen.
– Det blir en smärtsam process, för även om finansieringen löser sig så kommer det att gå ut över andra angelägna projekt, säger Bo Sundqvist.
Som svar på kritiken tillsatte regeringen i julas en egen utredare för att lösa finansieringen även av Max IV.
– Det är bara att konstatera att för både grund- och tillämpad forskning inom områden som
energi, material och bio-området så är synkrotronanvändningen mycket mer utbredd. Det betyder att den som infrastruktursatsning är viktigare. Neutronanläggningen ser jag mer som ett politiskt projekt, säger Anders Flodström, universitetskansler och chef för Högskoleverket.
Men till skillnad från KVA ser han inget motsatsförhållande mellan de båda anläggningarna:
– Självklart är det tuffare att hitta finansiering inom systemet, eftersom man då måste konkurrera med andra angelägna projekt, men jag ser ändå förutsättningarna som rimligt goda för Max IV, säger Anders Flodström.
De flesta forskare som DN talat med ser ändå att de båda anläggningarna skulle komplettera varandra.
– De ligger i helt olika tidsskalor. Max IV kan stå klart innan beslutet om ESS ens formellt är antaget, säger vetenskapsrådets Lars Börjesson.
Neutronspridningsanläggningar som ESS finns redan på plats i USA och Japan. Den amerikanska byggdes nästan helt efter de ritningar som drogs upp av europeiska forskare redan i början på 1990-talet. Tidigast kommer ett beslut om ESS i slutet av maj – men sedan återstår förhandlingar om finansiering med alla de länder som vill vara med. Dessutom måste den tekniska designen uppdateras. Det betyder att ESS kan stå klar tidigast 2018, nästan ett decennium efter att Japan och USA drog i gång sina anläggningar.
– Det är Europas dilemma. Vi har redan hamnat tio år efter USA, säger Karl-Fredrik Berggren.