måndag 21 januari 2013

En NIMBY-trotsares äventyr


Som bekant står uttrycket NIMBY, “Not In My BackYard”, för en negativ attityd eller rentav hyckleri. Alltså när man låtsas förespråka eller acceptera något, men vill egentligen ha motsatsen. Typ ”Jag tycker om invandrare så långt de bor i en annan kommun”. Eller, varför inte, ”Kärnenergi är bra så långt reaktorerna byggs inte i min kommun, uranet bryts i Kazakhstan och avfallet dumpas i något u-land i Afrika eller Asien”. NIMBY-folket vill alltså bara ta fördelar av saken ifråga, men förväntar sig att någon annan tar nackdelarna.

Det är därför ingen överraskning att Nimby-attityden inte är uppskattad. Det torde dock vara intressant att inse att motsatsen till Nimby-attityden kan visa sig ännu mindre uppskattad, och kan t o m väcka starka känslor. Jag fick uppleva det och vill gärna dela mina erfarenheter. Det kanske säger inte så mycket om Nimby-folket, utan om andra.

Det handlar givetvis om ett av exemplen ovan, kärnkraft. Historian går tillbaka till mitten av 90-talet. Det såg dystert ut för kärnkraft i Sverige, 2010 som ”bortre parentes” verkade vara ganska bestämt, åtminstone formellt och inom politik. Även allmänheten var mer delad och mindre positiv än idag, och de politiska motståndarnas floskler satt väl hos många.

Det var en paneldebatt i Elyseum i Göteborg om kärnenergi med Agneta Rising från Ringhals som proponent och gamla, redan pensionerade centerpartiledaren Olof Johansson som motståndare. Agneta var en stjärna på svenska kärnkraftshimmelen, även om senare omedvetet kunde fatta beslut som kom att drabba det egna folket. Hon var lysande och en excellent debattör. Hon parerade galant varje av Olof Johanssons argument och vann debatten stort, åtminstone vad mig beträffar.

Det var i denna debatt att när det kom till slutförvar av utbränt bränsle och dess risker, så agerade Agneta som en Nimby-trotsare. Hon konstaterade att om man fördelar bland svenska folket den totala mängden av högaktivt avfall som man producerar i hela det svenska kärnenergiprogrammet (då med antagandet av slut 2010), så blir det i runda tal 1 kg avfall per hushåll. För att visa att detta handlar om hanterbara mängder och små risker så sade hon att för sin del var hon beredd att deponera 1 kg avfall i sin egen trädgård.

Detta var ett strålande argument tyckte jag och omedelbart anammade det. Argumentet, som fungerade bra i Elyseum, fungerade dock inte överallt, fick jag snart erfara. Först blev det en intervju med mig om kärnkraft i lokalradion. Då tog jag fram Agnetas resonemang och deklarerade att jag var beredd att ta mitt ansvar och gräva ner min beskärda del av kärnavfallet i min trädgård. Vad jag inte tänkte på att jag inte bodde ensam på Kläppegatan i Mölndal och mitt utlåtande gjorde alla grannar enormt nervösa. ”Tänker du verkligen gräva ner atomsopor i din trädgård? Har du tänk på oss?” De tänkte nog att hela Kläppegatan kommer att bli radioaktiv med mina atomsopor. Det framgick ju inte från intervjun att jag tänkte gräva ner avfallet på samma villkor som i slutförvaret, nämligen i kopparkapsel och 500 meter djupt med en isolering av bentonitlera runt kapseln. De trodde kanske att jag tänkte lägga avfallet på komposten eller så. Det var faktiskt smickrande att de trodde att jag var så inflytelserik att jag kunde få mitt 1 kg högaktivt material bara jag ville, utan tillstånd från Strålsäkerhetsmyndigheten. Hursomhelst, jag lärde mig att vill man bli en Nimby-trotsare så måste man göra det ensam utan att blanda in andra.

Men värre skulle det bli och då i ett fall där min anti-Nimby attityd väckte heta känslor av en helt annan anledning. En kvinnlig journalist på Aftonbladet gjorde intervju med mig angående slutförvar och där råkade jag återigen nämna, om än förbigående, min villighet att gräva ner kärnavfall i min trädgård. Det skulle jag inte ha gjort, även om jag nu nämnde kopparkapseln, 500 metern och bentonitleran. Jag fick se texten innan den gick i tryck, men rubriken får man aldrig se, inte bara hos Aftonbladet utan inte ens hos de mer seriösa dagstidningarna. Rubriken blev helt enkelt citatet: "Jag hade kunnat gräva ner kärnavfallet i trädgården"; vilket var säkert bra för tidningens läsarsiffror men var ju rena katastrofen för att man skulle kunna uppfatta artikeln som seriös.

Reaktionen låt inte vänta på sig länge. Rubriken med mitt tvångsleende foto gjorde mig åtlöje även bland kollegorna, men det är ganska förståelig. Intressantare är det att många till mig okända människor upprörde sig om tanken att jag var beredd att ta hand om ”mitt” avfall (de använder ju lika mycket kärnkraftsel som jag, närmare bestämt nära 50%, men det är en annan femma). Priset går till den här inte namngiven skribent som publicerade en blogg där mitt namn blev gentilt omvandlat till ”Imre Parazit” vilket är ju en antydan om att jag är en som utnyttjar andra. Det är ju intressant med tanke på att min handling var ju precis åt motsatt håll.

Förklaringen är dock enkel. Förutom att visa drag av att njuta av trakassera andra, är nämnda skribent med all sannolikhet en bitter kärnkraftsmotståndare, som gärna ville se proponenter som hycklare och Nimby-utövare. Det måste då kännas hårt när man plötsligt tappar ett viktigt argument. Inte undra på att han blir då upprörd och resonemanget och tonvalet blir efter intelligensen. 

Slutsatsen måste ju vara att de som tycker illa om en sak, kommer inte att byta åsikt genom att anhängaren deklarerar att man är ingen Nimby-utövare. Tvärtom, de blir rasande. Det viktiga är att man är på avvikande mening än de själva, Nimbyare eller ej. Fast det är ändå slående att anti-Nimby attituden väcker så pass mycket starkare emotioner än motsatsen.

Så det är bäst om jag ger upp planerna på ett familjeslutförvar på Kläppegatan för gott. Det är ändå bättre att återanvända använt bränsle än att gräva ner det, ty då får man ut resterade typ 98% av energiinnehållet. Det är vad svensk forskning om modern kärnkraft, inklusive vår på Chalmers, går ut på sedan tankeförbudet mot kärnkraft slopades ett par år sedan. Med tanke på detta så hade kanske skribenten ändå rätt om mig, även om hans argument och motivation var ju av helt annan karaktär och dignitet…

onsdag 16 januari 2013

Kärnreaktorer löser naturens gåta


Effektproducerande kärnreaktorer är tekniska och ingenjörsmässiga anläggningar vars användning inte är relaterad till grundforskning. De kom dock att visa sig vara oumbärliga i ett specialområde för att utforska naturens innersta väsen, nämligen att avgöra om neutrinerna är massiva eller masslösa.

Neutriner är en av naturens mest gåtfulla partiklar. De saknar elektrisk laddning och växelverkar med materia ytterst svagt; t o m kan passera igenom hela jordklotet utan någon nämnvärd risk för att bli absorberade. De är därför också svåra att detektera. De förekommer i tre olika sorter (i elementärpartikelfysik kallas dessa ”smaker”, eng: flavours): elektronneutrino, myonneutrino, och tauneutrino.

Länge trodde man att också neutriner, likt fotoner, var masslösa. Men det har kommit indikationer om att de kan ha en massa skilt från noll, om än väldigt liten. Enligt motsvarande teorin är de tre neutrinosorter uppbyggda av tre olika masstillstånd. Om dessa massor är olika, kan oscillationer mellan de tre olika sorter/smaker förekomma. En observation av oscillationer mellan två neutrinosorter betyder att motsvarande masstillstånd är olika, och därmed måste minst ett av dem vara skilt från noll.

Att påvisa oscillationer är enklast genom att mäta ett brist på en viss sort av neutriner på ett visst avstånd från en källa där man vet att just sådana neutrinerna fanns med i källan. För bästa noggrannhet, eller rättare sagt för att experimentet överhuvudtaget skall lyckas, finns ett optimalt avstånd, eller ett område av optimal avstånd.

Den första indikationen för neutrinooscillationerna, och därmed om existensen av neutrinons massa, kom från experimentet Super-Kamiokande i centrala Honshu i Japan (se karta). Man påvisade oscillationer mellan myon- och tauneutrinerna genom att göra mätningar på neutriner som alstras i atmosfären utav kosmisk strålning. Med riktningskänsliga detekteringsmetoder mätte man dels på atmosfäriska neutriner ovanför anläggningen, dvs nära detektorn, och dels på neutriner alstrade på diagonalt motsatta sidan av jordklotet. Avståndet, en hel jorddiameter, var perfekt för att visa oscillationerna genom att hitta en skillnad i neutrinoflödet mellan dessa två mätningar.

De andra två oscillationstyperna, båda relaterade till elektronneutriner, var svårare att påvisa för att det inte fanns några lämpliga källor på rätt avstånd. Det är här kärnreaktorerna kommer in i bilden. De är intensiva källor av elektronneutriner (egentligen antineutriner, men det är oväsentligt i sammanhanget), och därmed lämpliga för att studera både elektron-myonneutrino- och elektron-tauneutrino-oscillationer. Det har t o m föreslagits att reaktorernas drift kunde övervakas från avstånd via neutrinomätningar.

r visade sig platsen för Super-Kamiokande-experimentet vara mycket gynnsam. Som det syns på kartan ovan, råkar det finnas ett stort antal kärnkraftverk i en ring runt detektoranläggningen på ett avstånd mellan 140 till 180 km. Detektorn byggdes om och kallades KamLAND. Det var där oscillationer mellan elektron- och myonneutriner påvisades. En artikel, publicerad i Physical Review Letters av forskargruppen ledd av Professor Atsuto Suzuki vid Tohoku Universitet, blev världens mest citerade under en viss period i 2003. Reaktorer nämns även i artikelns titel: ”First results from KamLAND: Evidence for reactor antineutrino disappearance”. 

Nu återstod bara den tredje typen av oscillationer, den mellan elektron- och tauneutrinon. Även här är det reaktorneutriner som kan användas, men reaktorerna runt KamLAND ligger inte på lämpligt avstånd. Då ville neutrinofysikerna be om råd från reaktorfysiker och det är hur jag själv blev inblandad i historian.

Jag var på ett av mina otaliga besök i Japan 2005 och träffade mina kollegor vid Tohoku Universitet i Sendai. Jag fick ett telefonsamtal om att universitetets vicerektor, Prof. A. Suzuki ville träffa mig. Han ville veta om man kan konstruera en flyttbar kärnreaktor för neutrinoexperiment, i jakten för den tredje typen av oscillationer.

Han ville flytta reaktorn under jorden, förmodligen rakt nedåt, eftersom man kan inte flytta en reaktor i tättbebyggda områden. Det var ingen lätt fråga. Jag rekommenderade att använda en underkritisk reaktor med en accelerator, så att reaktorn kan stängas av och startas upp lätt mellan flyttningarna. Atomubåtar eller isbrytare, som hade varit en möjlig variant, kom inte ifråga, eftersom avståndet till närmaste kustområde var för stort.

Det blev inget av utav detta projekt, de tekniska och säkerhetsmässiga problemen blev för stora och projektet för kostsamt. Den tredje typen av oscillationer påvisades istället under 2012 i Kina samt även i Frankrike och Sydkorea. Alla de tre experimenten använde även de neutriner från kärnkraftverk. Det avgörande experimentet utfördes i Kina runt de sex reaktorerna vid kraftverket Daya Bay, med sex antineutrinodetektorer. Avståndet var mellan 0.5 och 1.5 km mellan detektorerna och reaktorerna. Den flyttbara reaktorn som A. Suzuki tänkte för sig, hade inte behövts flyttas så långa sträckor.

Det var trevligt att höra om experimenten i Kina och de andra ställen om bestämning av den tredje och sista typen av neutrinooscillationer, eftersom jag har ett förflutna inom teoretisk fysik. Jag läste till partikelfysiker vid universitetet i Budapest och valde stark växelverkan som specialinriktning. Mitt examensarbete hette ”Dual resonansmodell för mesonspridning med SU(6)-symmetri”. Neutriner växelverkar genom den svaga kraften, så det är egentligen ett helt annat område. Men trots detta och att jag inte är längre verksam inom partikelfysiken, så är jag givetvis väldig glad för att mitt nuvarande område kunde tillföra något till grundvetenskaperna, och att frågan om neutrinooscillationer är slutligen avgjort.

måndag 14 januari 2013

The trip between Delhi and Agra 14 January 2013


This trip started 7:30 a.m. from the Radisson hotel in Delhi to Agra. It was one of the most surrealistic experiences I ever had. Imagine driving in India with 80-90 km/h with heavy traffic and a visibility of sometimes not more than 20 metres. A 5 hours long permanent adrenalin shot. Sara would have loved it. Sara is our post-doc in fusion plasma physics, who loves getting an adrenalin shot and she is a champion of driving go-kart.

The surrealistic experience cannot be described. Neither captured on photo or video, although I tried. But it can never be like the live experience. Try it if you can, you will never regret. Of course you can book the trip but you cannot book the fog. One must have luck too.

The Indian way of driving with seamless ease while having only a couple of centimetres to the other cars on the right and the left. The indescribable intuitive sense of avoiding collision when another car or bike comes across or decides to make a u-turn, even if it often feels as if it was too late. But it never is. People trying to cross the road, seemingly not worrying about the traffic, which duly flows around them. Catching up with small trucks and tuk-tuks, with 4-5 people sitting on the back side platform, their legs hanging out. Sometimes standing on some rail at the rear of the tuk-tuk. Passing by motorbikes and mopeds, the driver being flanked by a kid in front and the wife at the back, holding a few months old baby in her arms. Sometimes passing them so close that the car nearly touches the people sitting on the motorbike. Cars emerging from the fog only a few meters ahead. The driver immediately pulls to the right (remember, there is left hand drive traffic in India), and he can always trust that whoever comes behind will anticipate such a move and will brake. Bikes, cars and lorries regularly popping up by driving towards us, on the wrong side of the road. Not even a shadow of irritation on the face of the other drivers. Men walking on the roadside in kaftans, turbans, women in veils and saris. Women, carrying a big jar on their heads. Passing by slum areas, huge city dumps. Animals on the roadside, dogs, but mostly holy cows. It is cold in the morning in the Delhi area, especially in the fog, so the cows are dressed up in various textile covers. Small trucks and tuk-tuks, carrying the most unthinkable type of load, such as a whole mountain of cotton, so that they look like big balloons from the distance. Even rickshaws and bikes with a huge load, or a big ladder or beam mounted perpendicularly, sticking out several metres on both sides.

The driver was one of the big assets of the trip. Shikha told me to ask the travel agent for a “mature” driver who would not take risks while driving me between the destinations. Shikha just got her PhD at the University of Michigan, the best nuclear engineering university in the US, with distinction. She gave me many invaluable pieces of advice. I thought I understood what she meant when she said it, but I also thought she was overcautious. Nevertheless, I asked the travel agent who assured me that they only have responsible drivers. I realized on the spot that I did not really get what Shikha meant. Driving in India is not like driving in other places. I sat on a moped in Hanoi with a girl who was hoping to sell me more than just driving me on her moped around the Hoan Kiem lake, but our business interests did not match. I was just curious of the traffic, which seemed to be very hectic also there. On the moped I realized that it was only hectic from the outside, “in the lab system”. Within the traffic, in the “CM system”, it was nearly serene. Low pace, everyone going with the same low speed, lanes kept, and mostly mopeds and no cars. It felt much safer than driving anywhere else.

But in India it is different. The speed is always the maximum that the traffic allows. And this is what my driver, Sudama, did too. We passed by most other cars on the way and it could have seemed from the outside that he was taking risks. However, I felt from the first second that he was a master of driving. In a way everyone in India is a master with European standards, but he was a master with Indian standards. It was part of the adrenalin kick. I did not have any reason to be nervous, only excited. I trusted him just as much as people trust in “Hangover” or “Shootout” in Liseberg in Göteborg and can afford getting an adrenalin kick without being anxious.

The most fascinating part, and this is where the “vocational disease” of being a physicist sets in, was to see the permanent rearrangement of the topology of the traffic. There are no painted lanes, but the number of cars driving parallel to each other gives a number of lanes. This is however a random number in time. Soon there comes some disturbance, like the road becomes narrower, the traffic catches up with a lorry which is wider than the other cars, which have therefor to intrude to other “lanes” etc. Not so seldom it is another car or tuk-tuk which is in the middle of the road in a right angle with the traffic, just trying to cross our traffic. The traffic has to flow around the obstacle. What happens is like a dislocation appearing in a crystal – two rows of atoms need to become one, or rather three has to reduce to two, four to three etc. Cars trying to cut in ahead of us both from the left and the right. Our car tries to manoeuvre out one or the other, by pulling to right or left. In the end someone has to give up and give way. This never happens before the distance between the cars, tuk-tuks, bikes, or even people trying to cross the road, becomes less than two centimetres. The flow is transformed, one flow line disappears. When the road widens or the wide vehicle is bypassed, a new lane can be formed again. The way it happens is also unpredictable. It is a result of a sophisticated many-body interaction in which all drivers observe and analyse the moves of all other drivers. The Indian traffic system must the largest collective phenomenon in physics.

And then the permanent usage of the horn. In many parts of the world it disappeared, in most places it is simply forbidden. In India it is a necessity, it is life-saving. It is an essential part of the few centimetres precision of the coordination of the vehicles. On the back of each and every truck and lorry the phrase is painted “Horn OK please”. They beg you to honk. They want to save your life and their truck. Fair enough.

Now we approach Agra, the fog broke up, the sun comes out. The magic of the unreal speedy driving in the milky fog is broken, but the magic of the Indian traffic remains. I just wonder, how come that India has no F1 world champion yet? I know the answer. It is not money. A single Indian F1 driver could not count on that the other drivers are just as superb and co-operating than themselves. And then the whole thing would not work.