Laserul de la Măgurele ar fi putut fi o frumoasă poveste. Așa si începuse. ”Cel mai mare laser din lume” avea sa fie instalat la Măgurele. O investiție enormă a Comisiei Europene, un cadou frumos pentru România. Un cadou pe care l-a primit și Cehia, și Ungaria. La ei a devenit o poveste de succes, la noi a ajuns într-o fundătură. În plus, a creat un scandal monstru în Institutul de Fizică si Inginerie Nucleară Horia Hulubei (IFIN-HH). Sigur, lucrurile pot fi încă salvate, iar facilitatea laser ELI-NP este foarte valoroasă pentru cercetarea europeană și românească.

Nicoale Zamfir, directorul Institutului de Fizică Nucleară, împreună cu Marian Petrache, președintele Consiliului Județean IlfovFoto: Facebook

Articolul acesta conține povestea a trei dezamăgiri pe care le-au avut autorii încercând să își facă o imagine de ansamblu asupra a ceea ce se întâmplă acolo. Am împărțit prin urmare textul în trei părți. În prima parte vom analiza ”zăhărelul”, adică poveștile frumoase, dar nerealiste cu care vine Nicolae Zamfir, directorul Institutului de Fizică Nucleară, la televizor.

În a doua parte vom povesti cum a ajuns Laserul de la Măgurele într-un impas major, fiind exclus din consorțiul ERIC. Ca urmare a acestei excluderi România a ajuns să plătescă, în locul Uniunii Europene, toate cheltuielile pentru întreținerea Laserului.

În partea a treia, vom discuta despre scandalul monstru care fierbe în Institutul de Fizică Nucleară, cel mai important institut de cercetare românesc, unul dintre puținele care contează pe plan internațional.

Minciunele de marketing

L-am urmărit deseori pe Nicolae Zamfir, directorul jovial al Institutului de Fizică Nucleară, ”părintele” Laserului de la Măgurele, vorbind entuziasmat de binefacerile ”asupra cetățenilor” pe care le va aduce cu sine acest laser, ”cel mai mare din lume”. Am aflat pe rând că ar putea vindeca cancerul, că ar putea neutraliza deșeurile nucleare sau că se poate face o radiografie atât de clară încât ar fi ca și cum te-ai uita cu ochii tăi în interiorul corpului unui om.

Universitatea Johns Hopkins este, ne spunea profesorul Zamfir, foarte interesată de o colaborare cu Institutul pe acest subiect. Mai mult, am aflat că laserul ”a atins” 10 petawați, deci o raza care are puterea a o zecime din lumina soarelui care ajunge pe Pământ.

Am fost repede dezamăgiți să aflăm că lucrurile nu stau chiar așa. Nu sunt chiar toate minciuni, unele sunt doar minciunele, lucruri spuse intenționat într-un mod ambiguu, ca să poată fi ușor preluate și propagate de mass-media. Iar media nu s-a sfiit sa le amplifice.

Problema este că ele creează așteptări nerealiste, exagerate, de la o facilitate a cărei unică rațiune de existență este cercetarea fundamentală. Există alte lasere în lume incomparabil mai mari decât laserul de la Măgurele destinate cercetării tehnologice. Cel de la Măgurele a fost creat cu un singur scop, cercetarea fundamentală.

În urma realizării acestei facilități – cu totul remarcabile, e adevărat – nu va apărea nici o fabrică de lasere mai mici, ELI-NP nu va produce nici tehnologie, nici aparatură medicală. E o facilitate destinată doar cercetării la cel mai înalt vârf posibil acum în domeniu.

E ușor de observat ca Nicolae Zamfir este singurul comunicator al Institutului, nu am văzut vreun alt cercetător sau vreun șef de departament la televizor sau în presa de pe Internet. Laseul de la Măgurele pare a fi devenit un fel de brand al său, personal. Și ca lucrurile să meargă profesionist a fost angajată si o firma de PR, Tudor Communication SRL În principiu, acest lucru nu ar fi deloc rău. Doar că mass media e mai degrabă împinsă spre false percepții.

Enumerăm pe puncte ce am aflat discutând cu diferiți cercetători:

Mai întâi, laserul de la Măgurele nu a dat un puls de 10 petawați, cum pare că susține comunicatulELI-NP.

Exprimarea ”a atins” e voit ambiguă, așa încât fiecare înțelege ce vrea, după posibiltăți. N-avea cum să ”tragă” într-o țintă cu un puls de 10 petawați, pentru că unele echipamente abia se instalează. Sistemul de transport fascicul nu e gata, trebuie instalate camera de reacție, tinta, detectorii și oglinzile de focalizare, pentru pulsul de 10 PW. Testele care s-au realizat până acum s-au făcut pentru o putere de 0.1 PW, deci de 100 de ori mai mica decat cea anuntata; nu s-a mers mai departe pentru ca este foarte probabil ca oglinda să fie distrusă de un puls cu putere mai mare.

Oglinda costa cam un milion de euro, si fabricarea unei oglinzi noi necesită un timp de circa un an - un an și jumătate, aflăm de la un cercetător ELI-NP, care nu a dorit să îi dăm numele (în partea a treia a articolului vom explica și frica cercetătorilor de a apărea in mass-media). Asta înseamnă că laserul, ca atare, este funcțional în sensul că el poate produce fascicul. Iar, când Nicolae Zamfir spune: “rezultatele testelor de săptămâna trecută confirmă atingerea acestei puteri” de 10 PW, ceea ce vrea să spună, în realitate, e că laserul poate, are capacitatea, in principiu, de a atinge o asemenea putere, nu că a și atins-o printr-un puls de 10 PW ”tras” efectiv.

Oricum, meritul pentru că laserul funcționează aparține în cea mai mare parte francezilor de la firma THALES, care a livrat laserul și l-a făcut funcțional, nu e o mândrie românească. Dar, e și meritul românilor care l-au montat pe platforma de la Măgurele.

E de neînțeles de ce acestă supralicitare, mai ales că e foarte probabil ca un puls cu acestă putere să fie atins, în câteva luni. Faptul ca testele arătau ca laserul poate da un puls de 10 petawați era oricum o realizare majoră, care putea să fie comunicată ca atare. În comunicatul inițial de pe site-ul ELI-NP se vorbea explicit de puls, dar el a fost înlocuit cu unul în care cuvântul a fost scos. A rămas însă în formulările de pe site-ul THALES.

Cei foarte interesați de subiect pot accesa articolul următor:”10 PetaWatt Laser System for Extreme Light Physics”

Laserul de la Măgurele nu vindecă cancerul.

Ideea a tot fost ventilată pe la televiziuni și prin ziare dar, oricum ai lua-o, Laserul de la Magurele nu a fost construit pentru cercetare tehnologică sau producție de echipament medical, ci pentru cercetare fundamentală. Cu atât mai puțin nu se va transforma in vreo clinică de tratat bolnavii de cancer. Pur teoretic, da, se pot realiza cercetări care ar putea – sau nu - sluji, într-un fel, la terapii pentru cancer.

Nicolae Zamfir expune ideea acesta a tratării cancerului într-un interviu pentru HotNews.ro:

”O altă direcție ar fi să vedem în ce măsură fasciculele laser, în interacțiunea cu materia pot să genereze fascicule cu ioni și protoni pentru așa numitele proceduri de protonoterapie și hadronoterapie de distrugere a tumorilor canceroase. Sigur că dacă se descoperă că astfel de tehnici sunt posibil de folosit ar fi o revoluție în acest domeniu, datorită faptului că protonoterapia și hadronoterapia ar fi mult mai ieftine de folosit decât ciclotroanele și sincrotroanele mari.”

Așa cum spune și profesorul Zamfir este vorba de o simplă ipoteză, ”daca se descoperă... e posibil”. Poate va fi confirmată, poate nu, oricum va dura multă vreme testarea ei. Tot din păcate, sunt destui cercetători care spun că e puțin probabil ca ideea să funcționeze.

Am întrebat mai mulți oameni de știință cât e de realistă ideea tratării cancerului cu laserul de la Măgurele și cât e marketing. Din răspunsurile lor am ajuns la concluzia că e mai mult marketing decât știință.

”Terapia împotriva cancerului se face printr-un fascicul de protoni, cu o anumită energie. În cazul nostru, laserul lovește o țintă pentru a produce acest fascicul de protoni, dar ei nu au energia necesară pentru protonoterapie. Mai mult, nici nu este o energie fixă și astfel, în loc să lovească tumora, lovesc și alte organe din corp cu acești protoni, ”spune George Epurescu, cercetător în cadrul Institutului Național pentru Fizica Laserilor, Plasmei și Radiației (INFLPR) și vicepreședinte al Federației Sindicale Hermes, cel mai vocal contestatar al lui Nicolae Zamfir.

”Pentru terapia cancerului, este nevoie ca energia protonilor să fie în intervalul 70-250 MeV (megaelectronvolt) iar obținerea lor în facilități medicale dedicate se face cu ajutorul acceleratoarelor de particule. Există un optimism moderat al savanților în acestă direcție - Tünde Fülöp, cercetător suedez care anunţa în 2019 succesul unei noi abordări în obținerea unor protoni cu energii de 17 MeV, estima că vor mai trece cel puțin 30 de ani pentru a obține energiile de 10 ori mai mari necesare penetrării cu protoni a țesuturilor mai adânci, ” explică și cercetătorul Dan Colceag, fost angajat al Institutului, specialist in fizica laserilor.

Bine, bine, dar un laser de zece ori, de o sută de ori mai puternic, ca la Măgurele, nu va produce protoni sau hadroni de zece ori de o sută de ori mai energetici?

”Răspunsul scurt este nu! Din păcate, relația matematică dintre energia protonilor şi intensitatea laserului nu este una liniară, ci una extrem de complicata, exponențială cu un coeficient subunitar, dependent şi acesta, la rândul său, de durata pulsului laser. Nu e ca un tort pe care cofetarul îl vinde la kilogram, ci e ca o pizza, diametrul ei nu crește de două ori la un număr dublu de ingrediente și mai aplicăm și o reducere la vânzare. Laserul de la Măgurele poate contribui la cercetare, așa cum este destinat, și cum înțeleg oamenii de știință, dar nu va fi un centru de tratament miraculos așa cum îi face reclamă domnul Zamfir,” completează Dan Colceag.

Există și opinia unui mare fizician român, stins prea devreme, Silviu Olariu care cu 7-8 ani in urma afirma că particulele emise in urma ciocnirii pulsului laser cu materia sunt extinse unghiular și energetic (adică nu constituie un fascicul cu energie bine determinata) si sunt improprii pentru aplicații medicale. Aceasta observație este evidentă si unui nespecialist, ne spune un alt cercetător de la Institut.

Tratarea deșeurilor radioactive, doar o poveste

Nicolae Zamfir pentru Hotnews.ro:

”Este aproape finalizat un proiect, descris, și vor începe experimentele preliminare în toamnă, pentru tratarea deșeurilor radioactive. Știți că problema energiei nucleare sunt deșeurile și depozitarea lor. Sunt sute de mii de tone în lume acumulate și nimeni nu știe ce să facă cu ele. Vrem să folosim o idee mai veche, de 40-50 de ani, lansată de un laureat al premiului Nobel pentru fizică, Carlo Rubia, care tindea să folosească reacții nucleare pentru a transmite rezidurile de viață lungă, vorbim de mii sau zeci de mii de ani, în radioizotopi de viață mult mai scurtă, secunde, minute, zile, chiar luni. Asta ar face fezabilă tratarea deșeurilor radioactive. Dacă am elabora o astfel de tehnologie, precis există firme care o vor prelua în întreagă lume. Există preocupări de a elabora tehnologii interesante pentru societate și economie.”

Cum stau lucrurile în realitate

Aici, din nefericire, lucrurile sunt și mai clare. În ce privește neutralizarea deșeurilor radioactive, în cel mai bun caz se vor putea finaliza cercetări la unitatea ELI-NP (Laserul de la Măgurele) într-un deceniu sau două. Și, absolut toată lumea cu care am vorbit spune că în nici nu caz nu se vor putea prelucra cantități semnificative de deșeuri, e vorba doar de posibilitatea de a ”transmuta” cantități infime.

În reactorul unei centrale nucleare, aşa cum fanii serialului Cernobîl știu deja, combustibilul fisionează şi energia degajată la ruperea lui e transformată în energie termică. În urma acestui proces rămân bucăți de materie, deșeurile nucleare, a căror activitate nocivă pentru mediu continuă la nivele din ce in ce mai mici, timp de milioane de ani, printr-o transformare lentă în elemente mai puțin periculoase, până la neutralizarea completă.

Transmutația deșeurilor cu laserul înseamnă accelerarea acestui proces natural de descompunere printr-o serie de ciocniri ca la biliard. Pulsul laser induce o plasmă, electronii din ea sunt accelerați la viteze relativiste (comparabile cu viteza luminii), apoi, la impactul cu materialul, în general compus din elemente grele, încetinesc brusc și frânarea lor se face cu scântei puternice, adică fotoni cu energii mari. Acești fotoni sunt cei capabili să modifice nucleul deşeurilor radioactive şi să accelereze procesele care altfel ar dura multe milioane de ani.

Cazul cel mai cunoscut este schimbarea, în 2003, a unei cantități foarte mici de material radioactiv. Zece milioane de atomi de iod I129 (cu timp de înjumătățire de 15,7 milioane de ani) au fost schimbați în I128 (a cărui activitate se reduce la jumătate, în numai 25 de minute).

Cei care s-au chinuit la școală cu numărul lui Avogadro, știu că 10 milioane de atomi nu înseamnă mare lucru. De fapt, ca să transmuteze o bucată de 46 de grame de iod (cât o pungă mică de chipsuri), laserul utilizat atunci ar fi trebuit să tragă câte două pulsuri pe secundă timp de 2 miliarde de ani, cam jumătate din cât se estimează că mai are soarele de trăit...

Sigur că un laser mai nou, mai bun, poate să tragă pulsurile mai des, cu energii mai mari, dar ideea rămâne - încă e nevoie de un număr uriaș de pulsuri, multe milioane de ani pentru efecte minime. In plus, trebuie să ne gândim că, în stadiul actual al tehnologiei, oglinda parabolică poate fi distrusă după un singur puls, ceea ce înseamnă o pagubă de circa un milion de euro!

Oricum, toată procedura nu face decât să accelereze procesul de dezintegrare, adică radiația care ar fi fost emisă în multe milioane de ani este emisă într-un timp mai scurt, iar produsul final, acel element cu timp de înjumătățire mic este, pentru o scurtă vreme, și mai periculos.

Adică, cel puțin în principiu, o astfel de facilitate la scară mare nu poate fi realizată fără niște elemente de siguranță prevăzute încă de la începutul proiectului. Ar fi nevoie de o centrală nucleară dotată cu un laser puternic și nu invers, aşa cum o prezintă academicianul Zamfir, ca pe o operație estetică de înlăturare a cicatricelor noastre radioactive, realizată cu un bisturiu de sute de milioane de euro.

Explicațiile de mai sus ne-au fost oferite în urma discuțiilor si interviurilor cu mai mulți cercetători din Institut, inclusiv din unitatea ELI-NP.

”Acest puls laser are o dimensiune foarte mică, de câțiva zeci de microni diametru... Dacă eu am doar o cărămidă contaminată, un deșeu nuclear, vă dați seama câte pulsuri trebuie să dau?! Există un calcul al unui fost salariat IFIN, că timpul estimat pentru a neutraliza cu acest laser deșeurile aflate pe Terra în acest moment este de 500 de milioane de ani. Atât de puțin poți face cu acest laser.”, spune și George Epurescu, cercetător.

Un alt cercetător implicat direct în proiectul ELI-NP estima:

”Despre transmutație: bineînțeles că nu vom procesa efectiv tone de deșeuri, calculele cu milioane-miliarde de pulsuri laser pentru nu știu câte kilograme s-au făcut de multă vreme. Dar sunt fenomene noi (așa cum corect a precizat dl Epurescu) la interacțiunea pulsurilor de 10 PW cu materia, iar experimentul cu siguranță va infirma multe teorii, dar probabil va și confirma câteva. Putem vedea CE (și dacă) se poate face în privința transmutației cu ajutorul laserului (sau al unui fascicul intens de radiație gama). Și această direcție de cercetare, ca și partea cu accelerarea de protoni sau ioni grei, este una cu bătaie lungă în care vom obține (sau nu) rezultate în 5-10-20 de ani. Rezultate științifice [ar trebui să producem], nu vagoane de deșeuri procesate!”

Raze X și tratament pentru Covid.

Ce spune Nicolae Zamfir pentru HotNews.ro:

”În studiul sau încercarea de a elabora tehnologia de a schimba modul în care se fac radiografii cu raze X. Radiografiile clasice, după cum toate lumea cunoaște, sunt bazate pe variația intensității razelor X când trec prin țesuturi cu densități diferite. Astfel apare poza țesutului. Ideea aici la noi este să se folosească alte proprietăți ale razelor X, așa numita diferență de fază iar acest experiment, sau această direcție de cercetare o facem împreună cu Universitatea Johns Hopkins din SUA. Am primit săptămâna trecută o scrisoare de la președintele Universității , în care ne propune să facem echipe comune, să facem experimente și în Baltimore, la Johns Hopkins, și la Măgurele, iar aceste experimente să le finalizăm cu elaborarea unei noi tehnologii care să revoluționeze radiografiile cu raze X.”

Am rugat un cercetător de la Institut să ne explice cum stau lucrurile: ”Microscopia cu contrast de faza, prima aplicare experimentala a variației fazelor oscilațiilor electromagnetice la trecerea prin țesuturi diferite, i se datorează lui Zernike, care a realizat-o în anii '40, în Germania - vă închipuiți în ce condiții a lucrat! - și pentru care a primit Premiul Nobel in 1953. Metoda a fost extinsa pentru raze X prin anii '65 și acum aplicațiile medicale sunt destul de avansate. Asta nu are însă absolut nici o legătură cu laserul, deoarece, pentru orice om normal, razele X se produc prin metoda lui Roentgen, pentru care a luat premiul Nobel, anume primul Nobel în fizica. Ideea a fost reluată de mai multe ori în interviuri și ieșiri la televizor.”

”Această nouă temă are mare impact emoțional, acum. În realitate nu există nicio scrisoare de la americani, nu așa funcționează lucrurile în cercetare. Metoda este cunoscută de peste 10 ani și se poate realiza și cu surse de raze X, nu cu un laser de 60 de milioane de euro. Probabil că 200.000 euro sunt suficienți pentru un astfel de echipament. Ironia face ca tocmai Dan Stutman, românul de la ELI-NP ce a lucrat și încă mai lucrează și la Johns Hopkins University, a publicat în 2011 rezultate tocmai în acest domeniu al imagisticii de raze X cu contrast de fază folosind o sursă comercială”, spune George Epurescu.

Iată ce spune un cercetător de la ELI-NP, într-un mesaj intern:

”Cât despre Covid-19, da, sunt niște studii de imagistică cu radiații în domeniul X, care oricum erau în plan pentru anul asta și care se pare că ar ajuta la evidențierea mai bună a efectelor virusului asupra plămânilor. Asta nu înseamnă nici că vindecăm pacienții, nici că mâine deschidem policlinică. A păstra o reținere în declarații este util pentru a împiedică alunecarea (naturală pentru mass-media) spre senzaționalism și așteptări nerealiste din partea publicului plătitor de taxe și impozite.”

Mai jos, o mostră din felul cum ajunge la opinia publică ceea ce spune Nicolae Zamfir. Am atașat un comunicat al Consiliului Județean Ilfov:

COMUNICAT DE PRESĂ

”Laserul de la Măgurele pune Ilfovul pe harta elitei științifice mondiale

Consiliul Județean Ilfov a sprijinit încă de la început, din 2013, cel mai important proiect de cercetare din România. Investiția europeană depășește însă cu mult granițele țării noastre. O dată cu atingerea capacității maxime, de 10 PetaWatts (a zecea parte din puterea soarelui), Extreme Light Infrastructure – Nuclear Physics (ELI-NP) devine cea mai avansată infrastructură de cercetare din lume în domeniul fizicii fotonucleare.

↗️Marian Petrache, președintele Consiliului Județean Ilfov: “Sunt fericit pentru că de-a lungul timpului am întâlnit oamenii potriviți alături de care am pus bazele unui proiect de talie mondială. Cei 10 PetaWatts atinși la Măgurele ne plasează la frontiera cunoașterii și ne pun pe harta elitei științifice mondiale.”

Beneficii pentru cetățeni:

⏩cercetare cu aplicabilitate directă în beneficiul cetățenilor, în domeniul medical. Se caută, de exemplu, un tratament pentru cancer. O astfel de descoperire ar revoluționa lumea în care trăim, o lume în care numărul bolnavilor afectați de această boală este în creștere.

⏩cercetări în domeniul farmaceutic – cercetătorii speră să descopere medicamente noi, mult mai eficiente în tratarea bolilor

⏩cercetări în domeniul hi-tech – de exemplu industria aerospațială și mai departe, chiar studiul teleportării. Particulele sunt accelerate și pleacă, atunci când asupra lor se acționează cu cel mai puternic laser din lume.

⏩facilitarea transferului tehnologic către mediul de afaceri, atât la nivelul IMM-urilor, cât și în cadrul companiilor mari.

Ca să vă faceți o idee, laserul de la Măgurele este de o sută de mii de ori mai puternic decât toate hidrocentralele, centralele nucleare și termocentralele din toată lumea.

Extreme Light Infrastructure – Nuclear Physics (ELI-NP), situat în orașul Măgurele, județul Ilfov, are o alocare de 320 milioane euro și este coordonat de Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizică și Inginerie Nucleară „Horia Hulubei” (IFIN - HH). Laserul de la Măgurele, parte dintr-un proiect mai mare

Extreme Light Infrastructure (ELI) este o platforma internațională de cercetare în domeniul laserilor. ELI se bazează, initial, pe 3 facilități, în Cehia, Ungaria și România. Volumul cumulat al investițiilor depășește 850 milioane euro, din Fondurile Europene pentru Dezvoltare Regională (FEDR).

Faza actuală de implementare a celor trei piloni, având profiluri științifice complementare, este coordonată de Consorțiul Asociației Internaționale ELI-Delivery. ELI Delivery sprijină cei trei piloni în faza de construcție, asigură caracterul ELI ca un proiect pan-european unificat, conduce negocierile către ELI-ERIC și pregătește înființarea celui de-al patrulea pilon al ELI, planificat să împingă frontierele energiei laser prin încă un ordin de mărime în regimul sub-exawatt.

Operațiunea, începută în anul 2018, va fi unificată sub o singură umbrelă juridică a unui consorțiu european al infrastructurii de cercetare ELI-ERIC, al cărui sediu central se află în Măgurele.

#ilfov #premieramondiala #elinp #magurele”