November közepén a Budapest Aeroszol Kutató és Oktató Platform (BpART) csapata (Salma Imre egy. tanár, Weidinger Tamás egy. docens, Németh Zoltán tudományos munkatárs, Blumberger Zoltán MSc hallgató, illetve jómagam a Kémia Doktori Iskolából) útra kelt, hogy közelebbi bepillantást nyerjen a CLOUD kísérlet mindennapjaiba.

 

A tanulmányút keretében két napot tölthettünk Genfben, ezúton is köszönetemet fejezem ki az ELTE Tehetséggondozó Tanácsának az utazási támogatásért. A Swiss Airnek hála már a repülőút alatt ráhangolódtunk Svájcra a finom alpesi csokoládé segítségével, a landolás után pedig örömmel láttuk, hogy mindenkinek ingyenes tömegközlekedési jegyet biztosítanak a reptéren. Utunkat rögtön a CERN felé vettük, és nem igazán lehetett célt téveszteni, mert a „Globe of Science and Innovation” nevű emblematikus építmény jelzi, merre is járunk (2004-ben adták át a CERN alapításának 50. évfordulójára, és azt jelképezi, hogy a CERN miképpen szolgálja a tudományt és az innovációt). Szemben van a recepció (building 33), ami még a laikusok számára is elérhető, itt lehetőség van ingyenesen megtekinteni a Mikrokozmosz nevezetű interaktív kiállítást. Itt vehettük át a névre és adott dátumra szóló szakmai belépőkártyáinkat, ezzel elméletben bárhova mehettünk. Mivel délután érkeztünk meg, rögtön az események közepébe csöppentünk. Látogatásunk közvetlen célja a CLOUD kísérlet (Cosmics Leaving Outdoor Droplets, https://home.cern/about/experiments/cloud) megtekintése volt. Ennek keretében azt vizsgálják a kutatók, hogy a kozmikus sugárzásnak milyen hatása van a felhők képződésére és azok szerkezetére, vagyis közvetett módon az éghajlatra. Először rövid előadást hallgatunk meg a kísérlet elméleti hátteréről, majd részt vehettünk a kutatócsoport napi rendszerességű megbeszélésén. Hihetetlenül inspiráló volt azt látni, hogyan folyik a munka a világ egyik elit intézményében. A mérések három műszakban, 0–24 óráig zajlanak, és minden délután szakmai megbeszélést tartanak kb. 15–17 óra között. Rengeteg a fiatal kutató, többnyire doktoranduszok a világ minden tájáról, a megbeszéléseket azonban szeniorok kísérik figyelemmel és kommentálják akár Amerikából is, az interneten keresztül. Egy ilyen megbeszélésen az adott napi eredményeket értékelik ki, beszélik meg közösen, és azonnal adaptálják is a jövőre vonatkoztatva. Ottlétünkkor éppen hat ember tartott előadást, de ez naponta változik attól függően, hogy kinek van eredménye (esetleg problémája) a saját kutatási területén.

A megbeszélés után lazán átsétáltunk Franciaországba, és elfoglaltuk szállásunkat St Genis Pouilly-ban. Este azért nem hagytuk ki Genfet, a csípős idő ellenére is útnak indultunk, hogy megnézzük a tavat, a szűk kis utcácskákat, a rengeteg Rolex reklámot, a reformációs emlékműveket, és empirikus módon is kölcsönhatásba kerültünk Kálvin sörével (hmm). Másnap a kiadós reggeli után siettünk vissza a CERN-be, ahol az egész projekt vezetője, Jasper Kirkby személyesen fogadott minket. Megnézhettük a kísérlet helyszínét, és körbejárhattuk, megvizsgálhattuk az összes műszert. Az bizonyára sokak számára ismert, hogy a CERN-ben részecskefizikai vizsgálatok zajlanak egy gigantikus, 27 km átmérőjű proton szinkrotronnal. Az azonban már kevéssé ismert – számunkra, levegőkémikusok számára azonban kiemelt jelentőséggel bír –, hogy környezetkémiai kutatásokat is folytatnak. A CLOUD kísérlet lelke egy speciális, 3×3 m nagyságú fémből készült hengeres ködkamra. Ebben a kamrában az atmoszférában előforduló bármilyen nyomás -és hőmérséklet értéket be tudnak állítani; a hőmérsékletet –90 °C és +30 °C között változtatják, és <0,1 °C eltéréssel biztosítani tudják. A kamra anyaga rozsdamentes acél, a belső felületét annyira tisztán tartják, hogy a szennyezők mennyisége <10 pptv (azaz part per trillion, 1/1012). A műszeren belül UV és látható fényforrást is elhelyeztek, a kiegészítő mérési berendezések (pl. PSM, NAIS, SMPS, API-TOF-MS, különböző gázanalizátorok, stb.) pedig a kamra oldalán, egészen körbe, sorban vannak csatlakoztatva. A kísérletekhez szintetikus levegőt használnak, és bármilyen gázt be tudnak juttatni a kamrába (ált. O3, NH3, SO2, NOx, HONO, VOC), vizsgálják ezek fotolízisét, és újrészecske képződésre való hajlamát. A mérőszobában kb. 9 monitoron folyamatosan figyelik a valós idejű eseményeket, és mindig csak egyetlen paramétert változtatnak, majd ennek hatását elemzik. Abba is betekintést nyerhettünk, hogyan zajlik egy-egy kísérlet, mik az egymást követő lépések: maga a kamra jelképezi a kontrollált atmoszferikus kísérleti „mintát”; a kamrát megtöltik tiszta levegővel és vízgőzzel; beállítják a nyomást és hőmérsékletet; nyomgázokat és kondenzálódó specieszeket juttatnak a kamrába elképesztően alacsony koncentrációban (pptv); a kamrát kiteszik ionizáló sugárzásnak, és/vagy UV fény hatásának; megfigyeléseket végeznek (méreteloszlás, elektromos töltés eloszlás, felhőcseppek és jégszemcsék koncentrációja, stb); a kísérletet megismétlik, reprodukálják több órán keresztül, a paramétereket változtatják; végül a kamrát kitisztítják.

Miután köszönetet mondtunk a szíves fogadtatásért, elbúcsúztunk vendéglátóinktól, és a belsős étterem felé vettük az irányt. A CERN olyan, mint egy miniváros; az itt dolgozóknak (és családtagjaiknak) biztosítanak bölcsödét, óvodát, de vannak boltok, bankok, és étterem is. Odabent soha nem áll meg az élet. Indulás előtt még megtekintettük a Mikrokozmosz kiállítást is. Nagyon szemléletes és interaktív módon láthattuk a részecskék „életét”, az LHC működését, egy igazi ködkamrát, „megszólaltathattunk” tudósokat, ahogy beszélnek saját kutatásukról, és valós, történeti jelentőséggel bíró tárgyak is kiállításra kerültek: pl. az UA1 detektor része, aminek a segítségével felfedezték a W és B bozonokat.

Összességében nagyon eseménydús két napot töltöttünk Genfben, öröm volt látni a világszínvonalú kísérleti berendezéseket és az ezzel párosuló nagy szakértelmet képviselő kutatómunkát.

Varga Veronika