Soarele de la Măgurele

Soarele de la Măgurele

Românul care coordonează construcția celui mai puternic laser din lume ne-a dezvăluit secretele proiectului care duce România în liga mare a cercetării. Pentru Nicolae – Victor Zamfir, directorul proiectului Extreme Light Infrastructure – Nuclear Physics, este o nouă etapă într-o carieră excepțională.

La ce nivel au ajuns investițiile în proiectul Extreme Light Infrastructure – Nuclear Physics (ELI-NP)?

Sunt 310 milioane de euro în total, care au fost împărțiți pe două cicluri ale fondurilor structurale. ELI-NP a fost primul proiect punte la nivelul Comisiei Europene. Am arătat Comisiei Europene că este un proiect de complexitate mare și ne-a aprobat să îl facem în două faze. Aproape 200 milioane de euro sunt deja investiți, sunt făcute cumpărăturile, au început testele pe aparatură. La faza a doua am completat proiectul cu cerințe suplimentare – construirea unui drum de acces de la institut la șoseaua de centură și procedura de dezafectare a reactorului nuclear de la institut. Cuplarea la zona experimentală a ELI-NP a clădirii fostului reactor nuclear de cercetare după finalizarea procesului de decomisionare echivalează și ca bani, și ca timp cu construcția unui reactor nuclear. A început în 2010 și dorința noastră este să îl transformăm într-o sală experimentală pentru ELI, pentru că tot fasciculul gamma este construit astfel încât să fie aliniat perfect cu centrul reactorului. Pentru că finanțarea și activitatea noastră s-au desfășurat conform ritmului presupus inițial, am primit aprobarea Comisiei Europene. Aceasta ar fi diferența de finanțare de la suma inițială de 293 de milioane de euro la 310 milioane de euro, nu a fost vorba de creșteri de prețuri.

Când va fi finalizat proiectul?

Proiectul a fost început în ianuarie 2013 și plănuim să-l finalizăm în 2019. Putem spune că am trecut de jumătatea proiectului din toate punctele de vedere. Din punct de vedere temporal este evident, financiar cam două treimi din bani au fost deja cheltuiți, iar din punctul de vedere al implementării efective este proporțional cu banii cheltuiți. Proiectul are câteva componente distinctive. Prima componentă este clădirea efectivă, de fapt complexul de clădiri, finalizat în mai 2016. Este o clădire în valoare de 70 de milioane de euro, cu caracteristici deosebite, o realizare tehnică. A fost testată timp de 4 luni și din septembrie 2016 a început instalarea de echipamente. Trebuie să corespundă unor parametri care să permită instalarea acestor echipamente speciale. Spre exemplu, temperatura trebuie să fie stabilă în limita a jumătate de grad și să fie stabilă și din punctul de vedere al umidității. Întreaga energie necesară, care se apropie de 5 megawați, este asigurată de un sistem geotermal, fiind energie verde în întregime. Este produsă aici și este cel mai mare sistem geotermal din lume, sunt peste 1.000 de puțuri geotermale într-o rețea cu circuit închis în care se preia temperatura pământului de la 120 de metri.

„Nu avem cultură să arătăm deșteptăciunea că mișcăm o roată, avem cultură să ne arătăm deșteptăciunea în a găsi bețele pe care să le punem în roți. Și e destul de răspândită această mentalitate printre funcționari.”

Clădirea asigură și protecția la radiații?

Da, clădirea respectă normele naționale și internaționale de radioprotecție. Fizica nucleară implică radiații și trebuie să ne asigurăm că în afara laboratoarelor nu există scurgeri de radiații și nu se perturbă în niciun fel fondul natural. Aerul poate deveni potențial radioactiv în timpul experimentelor și presiunea este controlată astfel încât, atunci când se deschide o ușă, aerul de afară să intre înăuntru, iar cel din interior este evacuat filtrat și numai apoi este eliberat în atmosferă. Totodată, pereții au 1,5-2 metri grosime. Pe lângă toate aceste măsuri există condiții de „camere curate”, ca în sălile chirurgicale, unde nu se intră decât cu echipament special. Echipamentul laser este într‑o încăpere de 2.000 de metri pătrați cu o înălțime de 2-4 metri, unde aerul este controlat și filtrat – trebuie să fie mai puțin de 10.000 de particule mai mici de un micron pe metrul cub. O altă cerință specială pentru sistemul de laser și sistemul de gamma este sistemul de antivibrație. Pentru ca dintr-o rază de lumină obișnuită să ajungi la 10% din puterea Soarelui prin sistemul laser, care este compus din mii de sisteme optice, trebuie ca întreg sistemul să fie complet aliniat, să nu existe vibrații cu o diferență mai mare de un micron pe o suprafață de 2.000 mp. Astfel că tot sistemul se află pe o platformă care este complet decuplată de restul clădirii. Și toată această platformă de 100.000 de tone de beton se află pe un sistem de arcuri și amortizoare, astfel încât să nu fie de la un capăt la altul al platformei diferențe de vibrații mai mari de 1 micron. Nu mai există așa ceva în lume.

Puterea echipamentelor ajunge la 10% din puterea Soarelui. Cum?

Echipamentele vor produce o putere enormă, de 20 de petawați, adică 20 x 10 la puterea 15 (milioane de miliarde). Adică 10% din puterea Soarelui într‑un fascicul de lumină concentrat pe 1 milimetru pătrat, de aici și noutatea științifică a experimentelor. Sunt două echipamente mari – sistemul de laser de mare putere și un sistem tot de extremă lumină, dar lumină invizibilă, de radiație gamma. Experimentele se fac cu montaje experimentale care la rândul lor sunt ieșite din comun ca parametri de funcționare și ca performanțe. Spre exem­plu, sistemul de laser are o valoare de circa 70 milioane de euro, la fel și sistemul de fascicule gamma, iar valoarea celor opt tipuri de experimente este de 35-40 milioane de euro. Vorbim despre o complexitate extraordinar de mare. Dacă sistemele experimentale sunt realizate de către echipa ELI, echipamentele mari sunt realizate pe bază de contract. Sistemul de laser este făcut de Thales Franța în colaborare cu Thales System România și sistemul gamma este făcut de consorțiul EuroGammaS, format din institute de cercetare și firme de înaltă tehnologie din opt țări europene, deci întreaga expertiză europeană în domeniu. Pentru sistemul laser au început deja testele, iar la sistemul gamma au sosit componentele, încep să fie instalate.

Câte persoane vor lucra la ELI-NP?

Chiar dacă proiectul este implementat de Institutul Național pentru Fizică și Inginerie Nucleară – “Horia Hulubei” (IFIN – HH), angajații institutului nu trec automat la ELI. Am început de la zero și plănuim să avem 300 de persoane. Este un proces continuu de selecție, deschis internațional. Au fost peste 1.500 de aplicații până acum și circa 150 au fost admiși. Este o diferență între cei admiși și cei angajați, pentru că avem o problemă cu cercetătorii străini, cărora trebuie să le fie recunoscute studiile. Sunt trei categorii de personal: o treime provin din România, o altă treime sunt români întorși din diferite stadii ale dezvoltării lor academice (unii și-au terminat doctoratul sau studiile postdoctorale, alții sunt cercetători consacrați, avem și cercetători seniori care s-au întors în România) și o altă treime sunt străini care au venit să se stabilească aici. Avem cercetători din 20 de țări ale lumii, începând cu Japonia și terminând cu Bulgaria.

Sunt cercetătorii străini interesați să vină în România?

În ceea ce privește angajarea cercetătorilor străini, cea mai mare problemă este că în România se solicită diploma de bacalaureat. Unii dintre cercetătorii mai în vârstă nu mai au diplomă de bacalaureat, iar alții nici nu au avut vreodată. Este o aberație care trebuie corectată prin lege. Angajarea unui cercetător poate să dureze până la un an. Ca să angajezi un doctor sau un cercetător, trebuie să faci 10 comisii și să obții 20 de semnături. Dacă nu ne modernizăm și nu intrăm în rândul lumii, o să murim! Știința mare se face în SUA, pentru că au știut să atragă crema științifică din întreaga lume. Suntem în competiție cu toate celelalte țări ale lumii care vor să atragă creiere, iar noi ne lovim de bacalaureat. Dacă la nivel mare, decizional, nu se reglementează acest lucru, vom pieri, pentru că nu o să facem față. O națiune nu face singură față în știință, pentru că nu are suficiente creiere.

Ați lucrat în instituții prestigioase din Germania și SUA. De ce v-ați întors în țară?

Am lucrat în SUA și la laborator federal, și la universitate particulară și nicăieri nu mi‑au cerut diplomă de doctor și în niciun caz diplomă de bacalaureat. Angajarea s-a făcut pe baza unui concurs, pe baza lucrărilor științifice și nu a interesat pe nimeni dacă am sau nu facultate sau bacalaureat, apro­po de abordare. În februarie ’90 am plecat din țară, ca orice tânăr care odată deschise granițele voia să-și încerce puterile. Aveam oportunitatea să lucrez în mari laboratoare, unde am fost întâi ca invitat, apoi mi s-a ofe­rit post permanent. Sigur, am avut avantajul și norocul să lucrez în cele mai mari laboratoare din lume și nu doar de prestigiu, nici nu am visat vreodată să am ocazia să lucrez în asemenea locuri, dar la un moment dat vine dorul de casă. M-am gândit că aș vrea să le predau studenților români, acasă. S-a scos la concurs postul de director ge­neral al IFIN și după 14 ani afară, din care mai mult de 12 ani am lucrat în SUA, m-am prezentat la concurs. M-am întors și dintr-un alt motiv – mergând în alte țări și având de-a face cu crema cercetării din domeniul meu, mi-am dat seama că România nu era cu nimic mai prejos. Tot ce învățasem, învățasem aici. Si­gur că m-am perfecționat, dar baza de aici o aveam și cunoșteam valoarea institutului de la Măgurele în comparație cu alte mari laboratoare și nu era nicio diferență. Diferența era că acolo erau o ordine, o coerență și aici o dezordine completă. În domeniul fizicii nucleare, suntem a cincea țară în Europa și, dacă raportăm și la populație, cred că stăm și mai bine. Totul e să vrei.

„Cu ELI-NP trecem în liga celor care dețin infrastructuri de cercetare unice la nivel internațional. Suntem unici în domeniul laserilor de mare putere și al fizicii nucleare.”

Au fost momente în care ați regretat această decizie?

Nu mi-a părut rău absolut deloc. Mi-am început poziția de director într-un mod destul de urât, făcând reorganizare și fiind nevoit să desfac contractul de muncă la 100 de persoane. Am stat de vorbă personal cu fiecare și i-am evaluat. Toată lumea care a trebuit să plece avea probleme, dar a trebuit tăiat în carne vie. La criza din 2009, când ne-am trezit iar fără salarii, am avut a doua reorganizare și de fiecare dată eu am zis că nu mai vreau să trec prin acest supliciu, să dau afară oameni. Dar așa a rezistat institutul. Despre ELI-NP am discutat cu colegii mei și am zis că trebuie să luăm trenul când trece prin gară. Dar ne-am izbit de multe greutăți, multe inutile, greutăți inventate. Dacă mă întrebați dimineața sunt optimist, dacă mă întrebați după prânz sunt pesimist. Nu avem cultură să arătăm deșteptăciunea că mișcăm o roată, avem cultură să ne arătăm deșteptăciunea în a găsi bețele pe care să le punem în roți.

Ce înseamnă ELI-NP pentru cercetarea din România?

Infrastructura de cercetare din Institutul de Fizică Nucleară este la nivelul oricărui laborator normal din lume, avem acceleratoare, avem laboratoare dezvoltate, putem participa la orice colaborare din lume de pe poziție egală. Cu ELI-NP intrăm în liga celor care dețin infrastructuri de cercetare unice la nivel internațional. CERN este unic în domeniul particulelor elementare, noi suntem unici în domeniul laserelor de mare putere și al fizicii nucleare, fotonicii nucleare și am început să fim recunoscuți în lume cu această etichetă. Aceasta este poziția de cercetare pe care ne‑am câștigat-o. Aveam suficiente jucării în curte ca să ne facem treaba. Va fi un centru care va fi folosit de toți ceilalți oameni de cercetare din lume, suntem deschiși ca orice alt centru și în domeniul nostru vom fi unici.

Ce urmează după finalizarea ELI-NP?

Un centru de cercetare nu este înghețat. Nu este nici măcar ca o fabrică, care trebuie să se modernizeze din când în când. Nici nu se dă drumul bine, că trebuie dezvoltat în continuare, așa este în toată lumea, așa trebuie să fie și ELI. Dezvoltarea va conti­nua. Noi am plănuit experimentele care se fac în prima zi – au fost o serie de propuneri, au fost sute de cercetători din întreaga lume care au propus experimente și s-au stabilit 10 tipuri de experimente, aprobate de un comitet internațional. ELI are rolul să situeze România pe o hartă de prestigiu, dar mai are un rol – să strângă industria de hi-tech aici. În general, industria de hi-tech se strânge în jurul marilor centre de dezvoltare, așa s-au dezvoltat în lume marile parcuri tehnico-științifice. Din păcate, pro­blema parcului tehnico-științific nu s-a discutat până anul trecut. Au fost probleme cu Laser Valley, care deocamdată este doar pe hârtie. Ideea era ca odată cu centrul ELI să se dezvolte și el. Dacă se începe acum, există o șansă ca în 2019 să se contureze. Sperăm ca sprijinul ministrului Cercetării, Șerban Valeca, să se materializeze cât mai curând în crearea unui parc științific și tehnic în jurul Centrului ELI-NP și a institutelor de la Măgurele.

Cum va putea fi folosit laserul?

Nu toată lumea este Jules Verne, să prevadă ce se va întâmpla dincolo de posibilitățile actuale. Eu pot să vă spun la ce folosește acum, dar rămâne de văzut la ce va folosi de fapt. Acest centru va studia legi care nu se cunosc acum, pentru că nu s-au efectuat astfel de experimente până acum. Scopul principal este să obțină fascicule accelerate cu laser, asta ar crea niște avantaje enorme ca energie, ca densitate de particule accelerate. Spre exemplu, la CERN, pentru a se obține energie este nevoie de un tunel de 27 km, cu pereți groși de 2 metri, pentru a asigura radioprotecția. Aproape jumătate din banii de la CERN s-au pus în betoane. De ce să punem atâția bani în betoane, când putem să accelerăm particulele nu pe zeci de kilometri, ci pe câțiva milimetri? Cu ajutorul laserului nostru putem accelera particule de energia de la CERN pe 2 mm, nu pe 27 km. Se schimbă totul! Se va putea folosi în medicină – protonoterapia este folosită în tratarea cancerului. Ca să nu mai vorbesc de gestionarea materialelor nucleare sensibile, a combustibilului nuclear, de testarea materialelor pentru spațiul cosmic, studiul materialelor, studiul biologic sau comportarea țesutului biologic sub diverse radiații. Sunt foarte multe aplicații.

foto: Vali Mirea