Mitä hiukkaskiihdyttimellä tehdään Kumpulanmäellä?

Euroopan ydintutkimusjärjestö CERN täyttää tänä vuonna 60 vuotta. Sveitsin Genevessä sijaitsevalla maailman suurimmalla hiukkaskiihdyttimellä löydettiin myös vuosikymmeniä etsitty Higgsin bosoni. Kiihdyttimillä tutkitaan kuitenkin myös fysiikan perusilmiöitä kuten aineen säteilykestävyyttä ja hiilen kiertoa.

Joukko kirahviklubilaisia tutustui kanslerin johdolla Kumpulanmäellä osoitteessa Pietari Kalmin katu 2 sijaitsevaan hiukkaskiihdyttimeen 23.10.2014. Uusi hiukkaskiihdytin sekä laboratoriot ja niiden henkilöstö muuttivat Kumpulaan Siltavuorenpenkereeltä, kun mäen ensimmäinen yliopistorakennus otettiin käyttöön vuonna 1982. 1950-luvulla käyttöön otetun ensimmäisen kiihdyttimen löytää nykyään Tekniikan museosta.

Hiukkaskiihdytin ulottuu noin 25 metriä pystysuoraan mäen kalliopinnan alapuolelle. Alhaalla kallioon louhitussa luolassa sijaitsee myös varsinainen laboratorio. Koska laboratorio sijaitsee mäellä, on laboratorio kuitenkin käytännössä yhtä korkealla merenpinnasta kuin naapurissa sijaitseva Kumpulan kartano.

Kiihdytintä käytetään fysiikan perustutkimukseen muun muassa materiaalifysiikassa. AMS-analyyseissa kiihdytintä käytetään suurena massaspektrometrinä, jolloin tutkittavan näytteen isotooppeja ajetaan kiihdyttimen läpi ja niitä havaitaan erilaisilla ilmaisimilla. Esimerkiksi aineen säteilykestävyyttä taas tutkitaan puolestaan siten, että tutkittava näyte sijaitsee kiihdyttimen lopussa ja kiihdyttimellä kiihdytetään sopivia varattuja hiukkasia törmäytettäväksi tutkittavaan näytteeseen.

Kiihdyttimen käytön sovelluksia on valtavasti. Radiohiiliajoituksella voidaan tutkia arkeologisten löytöjen ikää, maaperää ja määritellä esimerkiksi päästökaupan yksityiskohtia. Säteilynkestävyysmittaukset ovat keskeisiä esimerkiksi fuusioydinreaktoreiden materiaaleja määriteltäessä. Sovellutuksia käytetään laajasti lääketieteessä ja avaruustutkimuksessa.

- 1980-luvulla määritimme Ateneumin Akseli Gallen-Kallelan näyttelyn taulujen pigmenttien alkuainekoostumuksia taideväärennösten tutkimuksia varten - lööppijulkisuuden pelossa emme kuitenkaan voineet kertoa asiasta julkisuuteen, nauraa professori Jyrki Räisänen.

- Kiihdyttimeen päätyvät tutkittavaksi myös luonnontieteellisen keskusmuseon ajoituslaboratorioon toimitetut näytteet. Kuka tahansa voi pyytää analyysiä esimerkiksi sukutilan iän määrittämiseksi, kertoo tutkijatohtori Vesa Palonen.

Kiihdytin on rakennettu pääosin itse, ja osa sen tekniikasta on tullut Helsinkiin Suomen ja Neuvostoliiton välisenä barter-kauppana. Myös paras asiantuntemus laitteiston korjaamiseen löytyy henkilökunnalta itseltään - huippumodernien analyysi- ja turvallisuuslaitteiston lisäksi laboratoriosta löytyy työkaluja monenlaisiin tarpeisiin.

Vuosina 2010-2011 peruskorjatun kiihdyttimen toiminnasta kertoivat professori Jyrki Räisänen, tutkijatohtori Vesa Palonen ja laboratorioinsinööri Vladimir Tsuboltsev.

Lue lisää Kumpulan hiukkaskiihdyttimestä >
Tutustu Luonnontieteellisen keskusmuseon ajoituslaboratorioon >>
Cern 60 vuotta >>

Lue lisää aiheesta: Kestävä kehitys