רגליים על הקרקע, ראש בעננים

 

הוא עושה את זה בשקט בשקט. מאיץ היונים הכבדים על שם קופלר, הידוע כאחד מהסמלים הארכיטקטוניים הבולטים של המכון, פותח בשנים האחרונות בקריירה חדשה. המאיץ, ששימש בעבר לחקר מבנה גרעין האטום, משמש כיום גם מדענים מתחומים רבים ושונים.

 

מדענים מהמכון וממקומות נוספים משתמשים במאיץ כב"מיקרוסקופ" ענק לחקר המבנה המרחבי של מולקולות. מדענים אלה טוענים מולקולות במטען חשמלי, מאיצים אותן ו"יורים" אותן לעבר יריעה פלסטית דקיקה. ההתנגשות רבת העוצמה גורמת ל"התזת" האלקטרונים מהמולקולה מבלי לשנות את מיקומם של גרעיני האטומים המרכיבים את המולקולה. בהיעדרם של האלקטרונים, הגרעינים דוחים זה את זה. בשלב זה המדענים - הנעזרים בגלאי חלקיקים - מגלים את מהירויותיהם של הגרעינים הנדחים. מידע זה מאפשר למדענים לחשב את מבנה המולקולה המקורית. כך משיגים החוקרים הבנה יסודית יותר של מבנה המולקולה. הבנה זו מאפשרת להבין טוב יותר את התגובות הכימיות שמתחוללות בין מולקולות שונות.

 

פרופ אלי זלדוב, למשל, משתמש במאיץ לחקר מוליכי-על בטמפרטורות גבוהות, ולחיפוש דרכים להגברת יעילותם של החומרים האלה, העשויים למלא תפקידי מפתח בטכנולוגיות עתידיות שונות.

 

מדענים ממכוני מחקר ומאוניברסיטאות במקומות שונים בעולם משתמשים במאיץ לזיהוי איזוטופים שונים הכלולים במי גשם, קרח, מי תהום וחומרים נוספים. כך משמש המאיץ כלי רב עוצמה למחקרים בתחום מדעי הסביבה, וכן למחקרים בתחום האקולוגיה, כגון מעקב אחר נדידה של אצות מהים התיכון לים סוף, ועוד.

 

מדענים אחרים משתמשים במאיץ כדי ללמוד על תהליכים שונים המתחוללים בחלל, למשל, פגיעה של חלקיקי "רוח השמש" והקרינה הקוסמית ברכיבים אלקטרוניים הנישאים בלוויינים ובחלליות. פגיעות אלה גורמות נזקים בשווי מיליוני דולרים בשנה, ומציאת דרכים למניעתם עשויה להעלות במידה ניכרת את רמת הבטיחות ואת "אורך החיים" של חלליות ולוויינים.

 

ד"ר אליזבטה בוארטו ופרופ' סטיב ויינר מהמכון ופרופ' מיכאל פאול מהאוניברסיטה העברית, משתמשים במאיץ לחקר העבר הקדום. הם מפעיל את המאיץ במטרה ליישם שיטה חדשה, בלתי תלויה בשיטות הקיימות, לתיארוך חומרים וממצאים ארכיאולוגיים שונים. השיטה מתבססת על מדידת היחס הכמותי בין האיזוטופים אלומיניום 126 לבריליום 110 הנוצרים כתוצאה מפגיעת קרינה קוסמית בקוורץ המצוי באתר החפירות. בשיטה זו אפשר לתארך דגימות שגילן מ- 300 אלף שנה ועד חמישה מיליון שנה, טווח המתאים מאוד לחקירת מוצא האדם. כך, למשל, יבוצעו במאיץ מדידות של כלי צור שנמצאו במערת טאבון בכרמל, שגיל ה"וותיקים" ביותר שביניהם הוא יותר מ- 300,000 שנים.

 

פרופ' פייר שוראקי מבית-החולים שיבא סיפר כי המאיץ מאפשר ייצור של איזוטופים קצרי חיים, הפולטים קרינת ביתא חיובית (פוזיטרונים), המשמשים לביצוע בדיקות רפואיות בסורק פוזיטרוני (PET). באמצעות בדיקות אלה כבר הצליחו הרופאים לאבחן ליקויים וגידולים שלא אובחנו, למשל, בדימות בתהודה מגנטית (MRI).