Skjuta protoner och kittla elektroner

 
I denna utställning får pingisbollar, järnkulor och golfbollar representera elektroner, protoner och neutroner. Genom dessa interaktiva experiment vill vi att du ska få en känsla för och inblick i den forskning som utförs vid (och kommer att utföras) världens hittills största materialforskningsanläggningar. Så sätt igång och trumma loss elektroner i kanonen, tävla om bästa tiden i linjäracceleratorn, skjut protoner i spallationsexperimentet eller kittla elektroner i lagringsringen!




Broschyr: Skjuta protoner & kittla elektroner - en interaktiv utställning om ESS & MAX IV (pdf 3.73 MB, ny flik).

En interaktiv utställning om ESS och MAX IV invigdes på Vattenhallen Science Center i Lund den 13 december, 2012. På en 100 kvadratmeter stor yta har det byggts upp interaktiva experimentstationer där pingisbollar, järnbollar och golfbollar får representera elektroner, protoner och neutroner. Besökarna kan trumma loss elektroner i kanonen, tävla om den bästa tiden i linjäracceleratorn, putta protoner i spallationsexperimentet och kittla elektroner i lagringsringen. Utställningen är byggd för att visa på och ge besökarna en förståelse för likheter och skillnader mellan de två anläggningarna ESS och MAX IV. 
 

Öppna en pdf med endast text  (pdf 115 kB, ny flik)

Anläggningarna kan liknas vid två stora verktygslådor för materialforskning, där ESS producerar neutroner och MAX IV synkrotronljus. Forskare från hela världen kan använda dessa anläggningar och deras forskning förväntas ge helt nya resultat på områden som miljö, bioteknik, medicin, kemi, geologi, arkeologi, elektronik och fysik. 

Med neutroner och ljus kan man undersöka olika saker

  • Neutronerna (ESS) är oladdade partiklar och de går djupt in i det material som undersöks. Forskarna kan då mäta hur atomkärnorna sitter i det undersökta materialet och hur de rör sig. Neutronerna får man genom så kallad spallation som innebär att protoner accelererar in i atomer som blir instabila och frigör neutroner. 
    European Spallation Source (ESS) (ny flik, på engelska).
      
  • Ljus (MAX IV) används för att studera elektronerna runt atomkärnan, vet man var elektronerna är och hur de uppför sig, kan man få reda på var atomerna är och hur de reagerar med andra atomer. Detta kan berätta hur de bildar molekyler och kristaller.
    Ljuset produceras genom att man accelererar elektroner och sedan låter dem svänga fram och tillbaka när de passerar en serie magneter. 
    The MAX IV (ny flik, på engelska).

På Lunds universitets sida kan du läsa mer om forskningsanläggningarna ESS och MAX IV (ny flik).

Varför vi behöver undersöka material

Material finns runt omkring oss, i vår vardag: betong i husen, metall i järnvägsrälsen, choklad i godiset, halvledare i datorminnet, protein i kroppen, molekyler i medicinen, solcellens yta, dinosauriefossilen i stenen ...

Genom att undersöka dessa material kan vår kunskap om omvärlden bli större och inge en förhoppning om att vi ska kunna lösa några av de så kallade Global Challenges (hälsa, miljö och energi). Men forskningen kan också handla om företeelser som behöver undersökas, som till exempel varför bakterier är antibiotikaresistenta, avfallet är miljöfarligt eller om vi kan skapa artificiell fotosyntes för miljövänlig energiproduktion.
 

ESS är en Europeisk forskningsinfrastruktur som planeras och byggs av många länder tillsammans. Vid ett forskningsministermöte i Bryssel i maj 2009 beslöt man att anläggningen ska byggas i Lund.

MAX IV är en nationell satsning och en utveckling av nuvarande MAX-lab vid Lunds universitet. MAX IV är världens ljusstarkaste synkrotronljusanläggning och forskningsanläggningen invigdes i juni 2016. Gästforskare från hela världen kommer för att få använda ljuset från MAX IV. Ljuset produceras genom att man accelererar elektroner och sedan låter dem svänga fram och tillbaka när de passerar en serie magneter.

De två anläggningarna i Lund blir grannar. Det kommer att innebära att forskare kan få mer och kompletterande undersökningar utförda genom de olika metoder som erbjuds av de två anläggningarna.

Artikel i Physics Education, Volume 49, Number 2 

Författare: Stanley Micklavzina, Monica Almqvist and Stacey L Sörensen 

Publiserad: 2014

See a video abstract (ny flik, på engelska).
 

Download the article as a pdf (pdf 127 kB, ny flik, på engelska).


Utställningen Skjuta protoner och kittla elektroner har byggts av Charlott Karlsson, utställningsdesigner, Lars Hedenstjerna, ingenjör och Monica Almqvist, föreståndare Vattenhallen Science Center, i dialog med pedagoger och experter från ESS, MAX IV och universiteten i Lund och Köpenhamn. Utställningen har delvis finansierats av Region Skåne, Øresund Materials Innovation Community, ÖMIC, ESS och MAX IV.