På CERN: – Jeg er opptatt av å forstå mer av den rare kjerneverdenen

Hvilken fasong har grunnstoffet samarium? Det kan forskerne finne ut hvis de lar det krasje med bly.

Av Hilde Lynnebakken
Publisert 10. apr. 2026
detektor

– Er den ikke fin? Gulla Serville Torvund midt inne i detektoren. Foto: Hilde Lynnebakken

Vi befinner oss i Sveits, en trikketur fra Genève sentrum, i verdens største laboratorium for partikkel- og kjernefysikk.

CERN er kanskje mest kjent for Large Hadron Collider, LHC, den 27 kilometer lange partikkelakseleratoren, men laboratoriekomplekset rommer mye mer enn det.

I kantina med det prosaiske navnet R1 møter vi doktorgradsstudent Gulla Serville Torvund fra UiO. Hun tilbringer et semester her og skryter av miljøet.

– Jeg spurte rett og slett om å få være her litt, og det fikk jeg, sier hun.

Forskningen hennes foregår ved ISOLDE, et anlegg hvor det er mulig å gjøre eksperimenter på atomkjerner.

Dit er det en 10 minutters gåtur, forbi plaketten som markerer stedet hvor world wide web ble til, opp Einstein-veien, over den usynlige grensa til Frankrike og til venstre i Rutherford-veien.

person utenfor betong-bygning med Isolde-skilt
I ISOLDE jobber forskerne med radioaktive atomkjerner. Foto: Hilde Lynnebakken

Torvunds forskningsgruppe kan gjøre eksperimenter med atomkjerner på Blindern, så hvorfor er hun her?

– Ved ISOLDE har vi mulighet til å studere veldig radioaktive kjerner og gjøre andre eksperimenter enn i Oslo, forklarer hun.

Kjernene er så ustabile at de må lages på stedet. Det gjøres ved å skyte protoner i 90 prosent av lyshastigheten inn i en liten beholder med varmt uran.

Når protonene treffer uranet, produseres en hel rekke ulike isotoper som hentes ut, sorteres og sendes videre inn i flere forskjellige eksperimenter.

For å komme inn i eksperimenthallen må vi registrere et dosimeter, et lite instrument som kan måle hvor mye stråling vi blir utsatt for under besøket.

person med hjelm foran teknisk utstyr, i labmiljø med mye ledninger
Med oss inn i eksperimenthallen må vi ha et dosimeter, som kan fortelle hvor mye stråling vi blir utsatt for. Foto: Hilde Lynnebakken

Ikke at vi tror vi skal bli bestrålt, men som et nødvendig sikkerhetstiltak.

Etter at isotopene er sortert sendes de ønskede kjernene inn i en akselerator for å få tilstrekkelig energi og styres ved hjelp av magneter inn til riktig eksperiment.

Torvund studerer en variant av grunnstoffet samarium. Kanskje ikke det mest kjente grunnstoffet, men metallet regnes som en sjelden jordart, og er blant annet brukt i magneter.

I doktorgradsarbeidet er ikke Torvund opptatt av hva stoffet brukes til, men hva slags struktur og fasong atomkjernen har. Noen atomkjerner har form som en kule, mens andre kan være avlange som en amerikansk fotball eller flatklemte som en diskos.

– Vi mistenker at samarium-140 har en veldig spesiell form som kalles triaksial, ettersom alle tre aksene i rommet har ulik lengde. Litt som en kiwi, sier hun.

person med hjelm i labmiljø med mye teknisk utstyr
Gulla Torvund er blitt sertifisert guide på ISOLDE: —Å vise besøkende anlegget føles direkte nyttig, sier hun. Foto: Hilde Lynnebakken

For å finne ut av dette har forskerne altså laget samarium-140-isotoper, akselerert dem opp i energi og ført strålen av isotoper fram til det som er Torvunds eksperiment: Miniball.

I Miniball krasjer samarium-isotopene inn i en målskive laget av en tynn folie av bly. I kollisjonene lages gammastråling, det vil si fotoner med svært høy energi.

Kollisjonen tilfører energi til samarium-kjernene, som hopper opp på høyere energinivå. Når atomkjernen hopper ned igjen sendes det ut gammastråling, som fanges opp av detektorer plassert omkring kollisjonspunktet. 

Eksperimentene med samarium er allerede gjennomført. I doktorgraden skal Torvund analysere måledataene for - forhåpentligvis - å finne ut hvilken fasong samarium-140 har.

person med hjelm vrir på et hjul i labmiljø
Selv høyteknologiske laboratorier krever noe manuelt arbeid: Her åpnes detektoren med håndkraft. Foto: Hilde Lynnebakken

Men hvorfor skal hun gjøre det?

– Rent teoretisk er det vanskelig, det handler om kompliserte kvantemekaniske systemer, så det i seg selv er motiverende, sier hun, og fortsetter:

– Jeg er opptatt av å forstå mer av denne rare kjerneverdenen. Det er ikke alltid så umiddelbart nyttig, men det jeg gjør er med på å forbedre modellen vi har for atomkjerner.

 

Emneord: Fysikk