1. yle.fi
  2. Uutiset
  3. laboratoriot

Pyhäjärvi mukana laboratoriokisassa

Euroopan komission rahoittama monikansallinen LAGUNA-konsortio suunnittelee yhteiseurooppalaista maanalaisen fysiikan tutkimuslaboratoriota. Pyhäsalmen kaivos Pyhäjärvellä on ehdolla laboratorion sijoituspaikaksi.

Kuva: YLE / Timo Heikura

Yhteiseurooppalainen fysiikan tutkimuslaboratorio on edelleen ehdolla Pyhäjärvelle. Siellä 2.- 3.9 kokoontuva maanalaista tutkimuslaboratoriota suunnitteleva Laguna-konsortio tutkii ja vertailee toisiinsa seitsemää vaihtoehtoista sijoituspaikkaa.

Pyhäjärvi on yksi mahdollisista sijoituspaikoista. Maanalaiset laboratoriotilat rakennettaisiin Pyhäsalmen kupari- ja sinkkikaivoksen yhteyteen noin 1400 metrin syvyyteen. Oulun yliopisto on tehnyt kaivoksessa maanalaisen fysiikan tutkimusta vuodesta 1997 lähtien. Parhaillaan sinne rakennetaan yhdessä Jyväskylän yliopiston, Venäjän tiedeakatemian ja Århusin yliopiston kanssa kosmista säteilyä tutkivaa EMMA-koetta.

Maan alla tapahtuva hiukkasfysiikan tutkimus on lisääntynyt voimakkaasti viimeisten vuosikymmenten aikana eri puolilla maailmaa.

Onko aine pysyvää?

Nyt suunniteltavassa laboratoriossa on tarkoitus mitata avaruudesta tulevia hiukkasia, erityisesti neutriinoja. Laboratoriossa tutkittaisiin myös aineen pysyvyyttä eli sitä, ovatko ytimen osaset protonit ikuisia vai hajoavatko ne aikaa myöten.

Tutkittavat ilmiöt ovat vaikeasti havaittavia ja hyvin harvinaisia. Sen takia mittalaitteet täytyy sijoittaa syvälle maan alle suojaan häiriötekijöiltä, kuten kosmiselta säteilyltä, jotka häiritsevät mittauksia maanpinnalla.

Tutkimustulokset tulevat olemaan tärkeitä pyrittäessä selvittämään tähtien toimintaa ja maailmankaikkeuden koostomusta. Niiden avulla saadaan myös uutta tietoa ainetta hallitsevista perimmäisistä luonnonlaeista.

Maanalainen laboratorio tarjoaa niin ikään uuden ikkunan maapallon sisäosien tutkimiseen, sillä siellä voidaan tutkia Maan sisäosissa tapahtuvia ydinreaktioita.

Mittakaava uusiksi

Nyt suunniteltava laboratorio tulee viemään maanalaisen fysiikan tutkimuksen uuteen kokoluokkaan. Suuri koko parantaa mittausten tarkkuutta ja tuo esiin uusia ilmiöitä. Esimerkiksi LENA-ilmaisin, joka on yksi laboratorioon suunnitelluista mittalaitteista, on noin 100 metriä korkea sylinterin muotoinen, öljyllä täytetty tankki. Sen halkaisija on noin 30 metriä ja massa 50 000-100 000 tonnia. Tämä noin 500 miljoonaa euroa maksava laite on suunniteltu rakennettavaksi vuosina 2013-2020.

Peruskallio on kilpailuvaltti

Suomen erityisenä valttina on maailman vahvin peruskallio, jonka ansiosta tänne voidaan rakentaa suurempia kallioluolia ja paljon edullisemmin kuin muualle. Suomessa on myös huipputasoista kalliorakentamisen asiantuntemusta, jota maanalaisen laboratorion suunnittelu ja rakentaminen vaativat.

LAGUNA-konsortioon kuuluu yli 20 instituuttia kymmenestä Euroopan maasta, Espanjasta, Isosta-Britanniasta, Italiasta, Puolasta, Ranskasta, Romaniasta, Saksasta, Suomesta, Sveitsistä ja Venäjältä.

Suomesta ovat mukana Oulun ja Jyväskylän yliopistot sekä Kalliosuunnittelu Oy Rockplan Ltd. Hanketta johtaa Zürichin teknillinen korkeakoulu, ETH, Sveitsistä.