Wetenschap

Deeltjesversneller Agor jubileert

Gezond oud beestje

Even leek het erop dat deeltjesversneller AGOR rijp was voor de schroothoop. Maar tegenwoordig wordt hij ingezet voor de gloednieuwe protonentherapie en onderzoek voor de missie naar Mars.
Door Menno van der Meer / Foto’s Reyer Boxem

Om er te komen moet je helemaal naar het uiterste hoekje van het Zerniketerrein, bijna tegen het kanaal aan. Voorbij een slagboom en dreigende borden die wijzen op stralingsgevaar. Dat is allemaal niet voor niets. Hier staat – achter metersdikke muren – de Accélérateur Groningen-Orsay, beter bekend als AGOR. De jarige deeltjesversneller van de RUG.

Deze cyclotron, die deeltjes versnelt als in een centrifuge, draait al twintig jaar. Op naar de volgende twintig, jubelen de wetenschappers van het KVI – Center for Advanced Radiation Technology (KVI-CART). KVI-CART doet fundamenteel onderzoek naar subatomaire fysica en astrodeeltjesfysica en toepassingsgericht onderzoek in versnellerfysica en medische fysica. Maar wat kan een oud beestje als AGOR daar nog voor betekenen?

Mijn baby’tje

AGOR krijgt een congres op zijn verjaardag, plus een speciale rondleiding voor belangstellenden en voor oud-werknemers die in de loop der jaren met het apparaat te maken hebben gehad.

Wat is AGOR?

AGOR versnelt elektrisch geladen deeltjes tot maximaal zestig procent van de lichtsnelheid. Deze versnelde deeltjes, die AGOR verlaten, worden gebruikt om botsingen te maken met andere atoomkernen. De studie van die botsingen geeft meer inzicht in de aard en het ontstaan van materie.

Experimenten vinden in speciale opstellingen plaats, waarbij detectoren de snelheid en richting van deeltjes vastleggen.

Wat AGOR bijzonder maakt, is dat je er zowel lichte als zware ionen – elektrisch geladen kernen van atomen – mee kunt versnellen. AGOR kan vrijwel alle elementen van het periodieke systeem aan; van het lichte waterstof tot het zware lood.

Bert de Vries glundert. ‘Goh, daar is-ie. Mijn baby’tje.’ Hij loopt de hal van de eerste verdieping in en kijkt omhoog naar het woud van panelen, knopjes, metertjes, lampjes, slangen, buizen, pompen, kleppen en kasten, die de machine omgeven. Veel van de originele onderdelen doen nog altijd dienst. ‘Alles is hier nog hetzelfde. Precies zoals ik het heb achtergelaten. Schitterend, dit is echt geweldig.’

De Vries was als elektronisch ingenieur vanaf 1989 betrokken bij de bouw in het Franse Orsay. Na succesvolle testen werd AGOR in 1994 ontmanteld en in onderdelen verhuisd naar Groningen. Daar werd hij opnieuw opgebouwd en in 1997 officieel ingewijd.

‘Wat een werk was het om deze machine aan de praat te krijgen’, weet hij nog. ‘En het draait allemaal nog steeds. Kennelijk hebben we toch iets heel betrouwbaars afgeleverd.’

Nieuwe geldstromen

Toch leek het er vijf jaar geleden op dat AGOR zijn langste tijd had gehad. De Stichting voor Fundamenteel onderzoek naar Materie (FOM) staakte de financiering en de versneller was bijna afgeschreven door het Groningse universiteitsbestuur. Misschien moest het centrum de deuren maar sluiten en AGOR in delen verkopen?

Daar is het niet van gekomen. Er kwamen andere financiers, die nieuwe mogelijkheden voor AGOR zagen. Maar dat vereiste wel een koerswijziging.

‘Natuurlijk ben je afhankelijk van geld’, zegt KVI-CART-directeur Ad van den Berg. ‘Daarom moet je flexibel zijn, je onderzoeksterreinen kunnen verleggen en open staan voor nieuwe gebruikers van de faciliteiten.’

Er is ruimte om te experimenteren en de gekste ideeën te testen

En dat betekent dat AGOR voortaan minder wordt ingezet voor fundamenteel wetenschappelijk onderzoek. En meer zijn heil zoekt bij toepassingsgericht onderzoek met meer maatschappelijke relevantie. Zo gaat AGOR zorgen voor een betere behandeling van kankerpatiënten en het leven van astronauten op Mars veiliger maken.

Protonentherapie

Het Centrum voor Protonentherapie dat gevestigd wordt in het UMCG is daarbij een onmisbare partner. Bestraling van tumoren gebeurt tot nu toe met fotonen. Maar protonen maken gerichtere bestraling mogelijk, met minder beschadigingen aan gezond weefsel.

Het UMCG wil vanaf eind dit jaar patiënten met kanker kunnen behandelen met deze nieuwe protonentherapie. Het heeft daarvoor zelf een versneller voor het produceren van de waterstofbundels met een hoge energie. ‘Maar met AGOR kun je proeven uitvoeren die in een medische omgeving onmogelijk zijn. Er is ruimte om te experimenteren en de gekste ideeën te testen’, zegt Van den Berg.

De straling op Mars

Een andere opsteker voor het oude cyclotron was het feit dat de European Space Agency (ESA) AGOR erkende als een van de voorzieningen om onderzoek te doen naar de biologische effecten van straling in de ruimte.

Als vier astronauten nu een halfjaar naar Mars gaan, sterft er sowieso één

De dampkring beschermt mensen tegen ruimtestraling. Maar Mars heeft geen dampkring en ook onderweg naar de rode planeet zouden astronauten aan enorme hoeveelheden worden blootgesteld. ‘Als vier astronauten nu een halfjaar naar Mars gaan, sterft er sowieso één’, zegt Van den Berg. ‘Dat wil je natuurlijk niet. Daarom moet er beter materiaal komen dat beschermt tegen straling.’

Ook hierin kan de versneller een rol spelen. Door deeltjes te versnellen, is het mogelijk om in enkele uren te achterhalen wat het stralingseffect zou zijn van een langdurig verblijf op Mars.

En dan is er nog het bedrijfsleven waar het cyclotron nuttig werk voor verricht. Denk aan stralingstesten voor de elektronische onderdelen van satellieten, hogesnelheidstreinen of zelfrijdende auto’s.

Zeker niet versleten

Bij het cyclotron praten oud-medewerkers van KVI-CART over de machine. Ze kunnen precies aanwijzen welke onderdelen ze hebben gemaakt of hebben vervangen. Oude herinneringen komen bovendrijven rond de drie verdiepingen tellende deeltjesversneller.

Hij is absoluut niet versleten. Versnellers hebben een hele lange levensduur

Hoogleraar versnellerfysica Sytze Brandenburg werkte net als Bert de Vries al in Frankrijk aan AGOR. Samen met hun Franse collega’s sleutelden ze zelfs in de weekenden aan de versneller. Heeft AGOR zijn langste tijd gehad? Zeker weten van niet, stelt Brandenburg. ‘Hij is absoluut niet versleten. Versnellers hebben een hele lange levensduur. Er hoeft niets aan het cyclotron te worden veranderd en hij wordt goed onderhouden.’

Directeur Van den Berg heeft zich nooit zorgen gemaakt over het voortbestaan van AGOR. ‘Je moet daar rationeel naar kijken. Er worden veel zinvolle onderzoeken mee uitgevoerd in verschillende wetenschapsgebieden. Hij wordt zelfs voor doeleinden gebruikt die we bij de bouw nog niet kenden. Zo kan AGOR nog zeker twintig jaar door.’

English