Gezocht: 42 miljoen voor koude neutronenbron

Het instituut wil een betere neutronenbron, waarmee het veel nauwkeuriger in materialen kan kijken. Materiaalvervormingen zichtbaar maken, het realtime volgen van biologische processen en het met uiterste precisie produceren van radio-isotopen voor kankerbehandeling. Het zijn enkele voorbeelden van onderzoeken die volgens wetenschappelijk directeur van het Reactorinstituut Delft (RID), prof.dr.ir. Tim van der Hagen, wel honderdmaal beter kunnen wanneer de huidige neutronenbron krachtiger en koeler gemaakt wordt. Met koude neutronen kunnen materialen veel beter bestudeerd worden.

De neutronen in de Delftse reactor moeten in de toekomst met vloeibaar waterstof gekoeld worden tot 250 graden onder nul in plaats van de huidige kamertemperatuur. “Koude neutronen hebben als voordeel dat ze een langere golflengte hebben”, legt Linssen uit. “Deze zorgt ervoor dat de structuren van het te bestuderen materiaal waar de neutronen tegenaan botsen beter zichtbaar worden. De verandering in energieniveau, de richting van de neutronen en de richting van het magnetisch veld van de neutronen zijn na de impact makkelijker en nauwkeuriger te detecteren. Je zou kunnen zeggen dat we gewoon een hogere resolutie halen met koude neutronen.”

De TU kan volgens hem met deze verbetering meedoen met al het onderzoek dat in Europa van de grond zal komen wanneer over enkele jaren in Zweden, Hongarije of Spanje (dat is nog niet besloten) een ultrasterke neutronenbron gemaakt wordt, de zogenaamde European Spallation Source (ESS).

Collegevoorzitter Dirk Jan van den Berg, zegt de upgrade van de bron te zien als een ‘belangrijk entreekaartje’ voor toekomstig neutrononderzoek in Europa. Over de benodigde 42 miljoen euro, heeft hij evenals zijn voorganger Hans van Luijk, al uitvoerige gesprekken gehad met het ministerie van OCW.

“Het is inderdaad veel geld”, zegt Van den Berg. “Maar”, relativeert hij, “de onderzoeksfaciliteiten van het RID staan ook open voor andere Nederlandse universiteiten. De upgrade is dus niet alleen in het belang van de TU.”

Volgens Van der Hagen gaan binnenkort dankzij de ESS veel meer wetenschappers hun materialen met neutronen onderzoeken. Hij ziet een grote rol voor het RID weggelegd. “Voordat de materiaalonderzoekers naar de ESS gaan, moeten ze vooronderzoek gedaan hebben. Dat kan bij ons. Bij de ESS zul je namelijk een half jaar van te voren moeten reserveren voor een middagje zeer kostbaar onderzoek. Dan kun je ter plekke niet nog wat experimenteren.”

De 42 miljoen heeft het RID nodig om de huidige bron aan te passen, om de bron de komende tien jaar te gebruiken en om apparatuur te ontwikkelen die allerlei verschillende toepassingen van de bron mogelijk maakt.

Dit laatste is van cruciaal belang, benadrukt drs.ir. Rik Linssen van het RID. “Om onderzoekspartner te mogen zijn van ESS moeten wij neutronenapparatuur leveren. Bijvoorbeeld voor een machine die de het magnetische veld van alle neutronen in een bundel dezelfde kant op doet wijzen”, zegt Linssen. “Zo’n machine hebben wij al gemaakt.”