Ponad trzy dekady rozwoju Środowiskowego Laboratorium Ciężkich Jonów Uniwersytetu Warszawskiego podsumowuje artykuł opublikowany w międzynarodowym czasopiśmie „Nuclear Physics News”. Autorzy przedstawiają najważniejsze osiągnięcia ośrodka, rozwój warszawskiego cyklotronu i aparatury badawczej, a także działalność jednostki w obszarze fizyki jądrowej, radiobiologii, medycyny nuklearnej, współpracy międzynarodowej oraz kształcenia studentów.

Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów działa na Uniwersytecie Warszawskim od 1979 roku. To jedyny w kraju ośrodek eksperymentalny fizyki jądrowej dysponujący cyklotronem ciężkich jonów oraz nowoczesnymi spektrometrami umożliwiającymi prowadzenie prac badawczych z dziedziny struktury jądra atomowego i reakcji jądrowych.

Informację o powstaniu ŚLCJ trzy dekady temu opublikowało czasopismo „Nuclear Physics News”. Po ponad 30 latach ponownie prezentuje uniwersytecką jednostkę, tym razem pokazując skalę zmian, jakie zaszły od momentu jej uruchomienia.

30 lat rozwoju

W laboratorium rozwijane są różne technologie związane z akceleracją cząstek naładowanych, detekcją promieniowania jądrowego oraz zastosowaniami medycznymi fizyki jądrowej. W jednostce wytwarzane są radiofarmaceutyki niezbędne do diagnostyki PET, organizowane są również szkolenia dla studentów uczelni krajowych oraz zagranicznych.

Od czasu ostatniej publikacji modernizowano zarówno sam cyklotron, jak i jego zaplecze eksperymentalne. Pierwotne źródło jonów zastąpiono nowoczesnymi źródłami ECR, rozwijano układy wysokiej częstotliwości i systemy ogniskowania wiązki, a proste stanowiska pomiarowe zostały zastąpione przez zaawansowane układy wielodetektorowe.

Jednym z najważniejszych narzędzi badawczych ŚLCJ UW jest obecnie spektrometr promieniowania gamma EAGLE, wykorzystywany do precyzyjnych badań struktury jąder atomowych. W ostatnich latach jego możliwości zostały dodatkowo rozszerzone dzięki współpracy z systemami NEDA i DIAMANT oraz cyfryzacji układów akwizycji danych. Prowadzone w Warszawie eksperymenty pozwalają m.in. badać kształty jąder, ich stany wzbudzone i mechanizmy reakcji jądrowych.

Znaczącą część działalności jednostki stanowią również badania na styku fizyki, biologii i medycyny. Infrastruktura laboratorium umożliwia prowadzenie eksperymentów radiobiologicznych z wykorzystaniem wiązek ciężkich jonów oraz badanie ich wpływu na komórki i materiał biologiczny. Rozwój tych prac wpisuje się w coraz szersze wykorzystanie metod fizyki jądrowej w medycynie.

Ważnym krokiem było także uruchomienie w 2012 roku cyklotronu PETtrace, stanowiącego podstawę działalności Ośrodka Produkcji i Badań Radiofarmaceutyków UW. Infrastruktura ta umożliwia produkcję radiofarmaceutyków wykorzystywanych w diagnostyce PET oraz prowadzenie badań nad nowymi izotopami medycznymi i rozwiązaniami z zakresu teranostyki.

W publikacji „Nuclear Physics News” podkreślono także znaczenie międzynarodowej współpracy naukowej oraz działalności dydaktycznej laboratorium. Od lat z jego infrastruktury korzystają polskie i zagraniczne zespoły badawcze, a studenci uczestniczą w warsztatach i eksperymentach wykorzystujących rzeczywistą aparaturę oraz dane pomiarowe.