Strategia eurooppalaisen maanalaisen fysiikan tutkimuskeskuksen saamiseksi Suomeen

Samankaltaiset tiedostot
Fysiikan maanalaisen tutkimuksen nykytila Suomessa

LAGUNA- MAANALAISEN FYSIIKAN TUTKIMUSKESKUKSEN

Neutrinica oy Raportti ν MAANALAISEN FYSIIKAN TUTKIMUSKESKUKSEN PERUSTAMINEN SUOMEEN

Neutriinot paljastavat maapallon salat

Tutkimusinfrastruktuuritoiminta - strategisen kehittämisen mahdollisuudet ja haasteet Työpaja 2 ( )

perushiukkasista Perushiukkasia ovat nykykäsityksen mukaan kvarkit ja leptonit alkeishiukkasiksi

Teoreettinen hiukkasfysiikka ja kosmologia Oulun yliopistossa. Kari Rummukainen

Työ- ja elinkeinoministeriölle

Suomen Akatemian rahoitusmuodot SUOMEN AKATEMIA 2016 TUTKIMUSRAHOITUS

Fysiikan kurssit suositellaan suoritettavaksi numerojärjestyksessä. Poikkeuksena kurssit 10-14, joista tarkemmin alla.

CERN ja Hiukkasfysiikan kokeet Mikä se on? Mitä siellä tehdään? Miksi? Mitä siellä vielä aiotaan tehdä, ja miten? Tapio Lampén

CEMIS-seminaari 2012

Suomen Akatemian rahoitusmuodot SUOMEN AKATEMIA 2017 TUTKIMUSRAHOITUS

Ajankohtaista Suomen Akatemiasta

Uudet kokeet testaavat maailmankaikkeuden kohtalon: Muuttuuko kaikki aine lopulta säteilyksi?

Tiede- ja tutkimusstrategia 2020

Tutkimuksen rahoitus valtion talousarviossa 2017

Teoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta

Neutriinofysiikka. Tvärminne Jukka Maalampi Fysiikan laitos, Jyväskylän yliopisto

JOHTOSÄÄNTÖ 1(5) FIMM SUOMEN MOLEKYYLILÄÄKETIETEEN INSTITUUTIN JOHTOSÄÄNTÖ

TUTKIMUSINFRASTRUKTUURIHAKU FIRI Riitta Mustonen

SUOMEN AKATEMIAN YHTEISKUNTATIETEELLIS- PAINOTTEISTEN TUTKIMUSTEN RAHOITUSMUODOT Pauli Niemelä

Projektien rahoitus.

Suomen Akatemia TIETEEN PARHAAKSI SUOMEN AKATEMIA 2017 TIETEEN PARHAAKSI

Oulun yliopiston merkitys Pohjois-Pohjanmaan kehitykselle ja kehittämiselle

Suomen Akatemian rahoitusmuodot SUOMEN AKATEMIA 2018 KIRJOITA ESITYKSEN NIMI TÄHÄN

BUSINESS FINLAND KUMPPANINA SUURILLE YRITYKSILLE

BUSINESS FINLAND KUMPPANINA SUURILLE YRITYKSILLE 2018

Tutkimuksen rahoitus valtion talousarviossa 2017

CERN-matka

Gravitaatioaallot - uusi ikkuna maailmankaikkeuteen

SAFIR2014 Kansallinen ydinvoimalaitosten turvallisuustutkimus

Kärkihankerahoituksen informaatiotilaisuus Suomen Akatemia ja Tekes

Suomi nousuun. Aineeton tuotanto

Suomen Akatemian kansainvälisen toiminnan strategia. Pääjohtaja Markku Mattila

Suomen mahdollisuudet innovaatiovetoisessa kasvussa

Mielenterveystutkimuksen rahoitus Euroopassa on suhteessa paljon pienempää kuin kyseisten

Innovaatioista kannattavaa liiketoimintaa

Laskennallisten tieteiden tutkimusohjelma. Jaakko Astola

Ydinenergia-alan tutkimusstrategia (YES)

Huippuyksikköseminaari Leena Vähäkylä

WWW-osoite Virallinen sähköpostiosoite Emoyhtiön konsernin nimi Yksikön nimi. Diaari /0/2014

LUT:n strategia 2015 YHDESSÄ

Business Finland -tutkimusrahoituspalvelut alkaen TIEDOT TARKENTUVAT SYKSYN 2017 AIKANA

Hyrynsalmi ja muuttoliike

Tekesin innovaatiorahoitus tutkimusorganisaatioille visioita, osaamista ja mahdollisuuksia tutkimuksen keinoin

OULUN ETELÄISEN KORKEAKOULUKESKUS KANSAINVÄLISEN TOIMINNAN STRATEGISET LINJAUKSET

Tarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN

Suomen Akatemia TIETEEN PARHAAKSI SUOMEN AKATEMIA 2016 TIETEEN PARHAAKSI

Horisontti kohti seuraavaa puiteohjelmaa Mitä Horisontti 2020 merkitsee?

Nanoturvallisuus ja Työterveyslaitoksen Nanoturvallisuuskeskuksen toiminta Kai Savolainen, Roundtable-tilaisuus,

Jäsenet (alleviivatut paikalla) Teija Myllylä, Haapajärveltä. Riikka Manninen, Kärsämäeltä. Markus Muuttola, Reisjärveltä

Lammin päivät Ympäristöjuristi Pasi Kallio Suomen luonnonsuojeluliitto

Kaivosvesiverkosto. Sulfator Oy. Kaisa Turunen

VAIKUTTAVAA TUTKIMUSTA kokeiluehdotuksia vaikuttavuuden ja kaupallistamisen edistämiseksi

Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Strategia 2020

Metsäklusteri Oy:n ohjelmat. Christine Hagström-Näsi

Paula Eerola

5. Laske lopuksi jalokivisaaliisi pisteet ja katso, minkä timanttiesineen niillä tienasit.

Sovelletun fysiikan laitoksen tutkimus- ja yritysyhteistyö osana yhteiskäyttölaboratoriota

Hiukkasfysiikan avointa dataa opetuskäytössä

Muutama teema. Heikki Mannila

EGLO ohjelman loppuseminaari

Vastuutahot/henkilö: Jokaisen toiminnon kohdalla määritellään kyseisestä toiminnosta vastaava(t) henkilö(t) tai taho(t).

Strategisen huippuosaamisen keskittymät

PROFESSORILIITON STRATEGIA VUOTEEN 2022

Rikasta Pohjoista, Kemi, Marko Holma, päägeologi

Tekesin rahoitus julkisille tutkimusorganisaatioille EU:n Horisontti 2020 ohjelman hankkeiden valmisteluun muuttuu

Akatemian rahoitusinstrumentit

Elintarvikealalle strategisen huippuosaamisen keskittymä MIKSI, MITEN JA MILLAINEN? Elintarvike-ja ravitsemusohjelma ERA Anu Harkki

PROFESSORILUENTO. Professori Seppo Mattila. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta. Tähtitiede

Näkökulma: VTT:n rooli innovaatiojärjestelmässä VTT on suuri osaamiskeskittymien verkko ja (strateginen) kansallinen (ja kansainvälinen) toimija Suome

Euroopan investointipankki lyhyesti

Valtion tutkimuslaitoksia uudistetaan - miten käy ruoan ja uusiutuvien luonnonvarojen tutkimuksen?

Tekesin innovaatiorahoitus

Yliopistojen profiloitumisrahoitus ja lippulaivaohjelma

SUOMALAISEN TIEDEAKATEMIAN VÄISÄLÄN RAHASTON PALKINNOT JA APURAHAT JAETTU

AVOIMEN TUTKIMUKSEN POLITIIKKA

Tekesin palvelut teollisuudelle

Lataa Kosminen cocktail - Katherine Freese. Lataa

Tekesin palvelut ja rahoituksen edellytykset. Riskienhallinnan PK-lähtö Varkaudessa Harri Kivelä

Tekes palveluksessasi. Hyvistä ideoista kannattavaa liiketoimintaa

WWW-osoite Virallinen sähköpostiosoite Emoyhtiön konsernin nimi Yksikön nimi. Diaari /0/2014

Supernova. Joona ja Camilla

RAMBOLL MANAGEMENT CONSULTING SUURTEN TUTKIMUSINFRASTRUKTUURIEN VAIKUTTAVUUS: ESIMERKKINÄ PYHÄJÄRVEN LAGUNA

Starttipaketti EU biotalousstrategiaan pohjautuvaan työpajaan. Mirva Naatula

Centre for Arctic Geoinnovations Jukka Teräs, Nordregio

Malmin lentoasemaselvitys ja Tapanila

SHOK - Strategisen huippuosaamisen keskittymät

Pohjois-Pohjanmaan TYKE 2011 KAM:n koordinoima verkostohanke työelämäpalvelujen kehittämiseen koko Pohjois-Pohjanmaalla

Suomalainen tutkimus LHC:llä. Paula Eerola Fysiikan laitos ja Fysiikan tutkimuslaitos

Mitä on tutkimus ja tutkijan työ? Luonnonvarakeskus

Sosiaalihuollon tiedontuotannon tarpeet ja mahdollisuudet Marja-Liisa Niemi

UUSIUTUVAN ENERGIAN YRITYSKESKUS toiminnan valmistelu ja käynnistäminen Oulunkaaressa

Mustien aukkojen astrofysiikka

Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät

Käyttäjälähtöinen yhdistetty todellisuus

Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN

Fimecc - Mahdollisuus metallialalle. Fimecc, CTO Seppo Tikkanen

Energia- ja ympäristötutkimuksen rahoitusmahdollisuudet tiukentuvan talouden Euroopassa

Transkriptio:

03.04.2008 Neutrinica oy Raportti 2008-2 juha.peltoniemi@neutrinica.com Strategia eurooppalaisen maanalaisen fysiikan tutkimuskeskuksen saamiseksi Suomeen Tiivistelmä: Eurooppalaiset tutkijat ja tutkimusorganisaatiot suunnittelevat uuden hyvin suuren maanalaisen tutkimusinfrastruktuurin rakentamista Eurooppaan. Uudessa laboratoriossa tutkittaisiin aineen rakennetta, tähtien toimintaa ja maailmankaikkeuden koostumusta uudenlaisilla erittäin suurilla mittalaitteilla. Uusin haaste on tutkia maapallon sisäistä energiantuotantoa mittaamalla maan sisältä tulevaa säteilyä. Koelaitteet pitää viedä syvälle maan alle suojaan maan pinnalla vallitsevalta taustasäteilyltä ja muilta häiriöiltä. Euroopan Unioni on myöntänyt 1.7 miljoonan euron rahoituksen kansainväliselle LAGUNA-konsortiolle uuden maanalaisen tutkimusinfrastruktuurin suunnittelun aloittamiseksi. Euroopan tutkimusorganisaatioiden laatimat tieteen tiekartat määrittelevät suuret maanalaiset kokeet yhdeksi tulevaisuuden painopistealaksi. Uuden eurooppalaisen maanalaisen laboratorion sijoituspaikasta käydään kovaa kilpailua. Suomen mahdollisuudet ovat osoittautuneet poikkeuksellisen hyviksi. Suomen peruskallio on rakennettavuudeltaan maailman parasta ja sinne voidaan louhia paljon edullisemmin paljon suurempia kalliotiloja kuin minnekään muualle. Suomen pohjoisuus on myös noussut aivan erityiseksi valtiksi: Suomi on juuri sopivan kaukana Cernistä pitkän kantaman neutriinokokeita varten, ydinvoimaloista tuleva taustasäteily on Pohjois-Suomessa vain murto-osa siitä mitä Keski-Euroopassa ja tärkeitä tähtitieteellisiä havaintoja varten on eduksi olla mahdollisimman pohjoisessa. Kaikkein edullisinta olisi rakentaa laboratorio Pyhäjärvelle 1444 metriä syvän Pyhäsalmen kaivoksen yhteyteen. Myös muita vaihtoehtoja löytyy runsaasti ympäri Suomea. Suomessa aloitettiin työt maanalaisen tutkimuksen kehittämiseksi 90-luvulla Oulun yliopistossa. Nyt Pyhäsalmen laboratoriossa työskentelee kolme päätoimista tutkijaa ja useat yliopistoissa olevat tutkijat osallistuvat laboratoriossa tehtäviin kokeisiin ja niiden suunnitteluun. Jyväskylän yliopisto on ottanut vastuuta tieteellisen toiminan kehittämisestä ja myös Turun yliopisto on mukana, samoin tutkijoita muista suomalaisista yliopistoista ja tutkimuslaitoksista. Suomen tulee tarttua haasteeseen ja kilpailla tosissaan uudesta eurooppalaisesta laboratoriosta. Tämä vaatii, että toiminta on organisoitava valtakunnalliselle tasolle tieteellisistä lähtökohdista ja sille on myönnettävä riittävät resurssit. Erityisesti on määriteltävä infrastruktuurin toteutuksesta muodollisesti vastaava yksikkö, joka voi toimia sopimusosapuolena niin kansainvälisissä ympyröissä kuin kaivosyhtiön ja rakentajien kanssa. Nyt tarvitaan nopeasti toimia tiedeyhteisöltä ja päätöksiä valtiovallalta.

Tavoite Ensisijaisena tavoitteena on saada Suomeen suunnitteilla oleva eurooppalainen maanalaisen fysiikan tutkimuskeskus. Tutkimuskeskuksen tarkoituksena on toteuttaa korkeatasoisia tieteellisiä kokeita ja saada niistä merkittäviä tuloksia, sekä kehittää teknologiaa ja tuottaa uusia innovaatiota ja sovelluksia teollisuuden käyttöön Maanalaisen tieteen tutkimuskohteet Maanalaisissa laboratorioissa tutkitaan erittäin harvinaisia ilmiöitä suojassa maan pinnalla esiintyviltä häiriöiltä. Maan pinnalla mittauksia häiritsevät kosminen säteily, seismiset värähtelyt ja sähkömagneettiset kentät. Mittaukset vaativat tutkittavasta ilmiöstä ja laitteistosta riippuen 50-2000 metrin syvyyttä. Maanalaisissa kokeissa etsitään ja tutkitaan muun muassa seuraavia ilmiöitä: Aineen harvinaiset hajoamismuodot. Eräät hiukkasfysiikan syvällisimmät teoriat ennustavat protonin (vety-ytimen) hajoavan hyvin hitaasti eksoottisella tavalla, jota voidaan etsiä suurilla mittalaitteilla. Kosmiset säteet: avaruudesta tulevia hyvin suurienergisiä atomiytimiä, joiden alkuperä on vielä osin arvoitus. Avaruudesta tulevat neutriinot: äärimmäisen keveitä valon nopeudella kiitäviä alkeishiukkasia, jotka läpäisevät kaiken aineen. Neutriinoja tulee eniten auringosta, mutta tutkijat odottavat eniten havaitsevansa Linnunradassa räjähtävästä tähdestä eli supernovasta tulevan lyhyen mutta voimakkaan neutriinopulssin. Maasta tuleva neutriinosäteily: Mielenkiintoisimman haasteen tarjoaa maapallon rakenteen ja sisäisen energiantuotannon tutkiminen etsimällä maan sisältä ja maapallon sydämestä tulevaa radioaktiivista säteilyä. Tulosten odotetaan tuovan lisävalaistusta mannerliikuntojen ja maan magneettikentän syntyyn ja kehitykseen. Maan sisusta tunnetaan edelleen hyvin huonosti, paljon huonommin kuin auringon tai kuun sisäosat. Kaukaisissa kiihdytinlaboratorioissa tuotetut neutriinot: Näillä mitataan tarkasti neutrinojen ominaisuuksia kontrolloidun lähteen avulla. Pimeä aine: Nykykäsityksen mukaan 20 % maailmankaikkeuden massasta koostuu tuntemattomasta ja näkymättömästä pimeästä aineesta. Tavallisen aineen osuus on vain 5 %, ja loput 75 % on vieläkin mystisempää pimeää energiaa. Maanalaisissa laboratorioissa tehdään myös soveltavaa tutkimusta. Aineiden ja esineiden ikiä tai yhteenkuuluvuuksia määritetään mittaamalla niiden äärimmäisen pieniä säteilypitoisuuksia. Maanalaiset tilat soveltuvat hyvin teknisille kalibraatiotutkimuksille tasalaatuisten olosuhteiden vuoksi. Eräissä laboratorioissa tehdään lääketieteellisiä säteilymittauksia ihmisille. Luonnollisesti maanalaisia tiloja käytetään kallioperän itsensä tutkimiseen. Maan alla on tutkittu myös biologiaa: jo kauan sitten eräät tutkimukset antoivat vihjeitä, että täysin säteilyltä suojatut olosuhteet eivät olisi kovin terveellisiä, vaan silloin solujen itsekorjausmekanismit surkastuisivat harjoituksen puutteessa. Maanalaisen fysiikan tutkimus Suomessa Suomalaista maanalaisen fysiikan toimintaa on kehitetty vuodesta 1997 Oulun yliopiston hallinnoimassa CUPP-hankekokonaisuudessa (Centre for Underground Physics in Pyhäsalmi). Hanke on saanut rahoitusta Euroopan aluekehitysrahastolta, Pyhäjärven

kaupungilta, Nivala-Haapajärven seutukunnalta, eräiltä yksityisiltä tahoilta sekä Suomen Akatemialta ja useilta säätiöiltä. Turun ja Jyväskylän yliopistot ovat osallistuneet hankkeeseen tarjoamalla sen käyttöön tutkijoittensa työpanosta tai tutkimuslaitteistoja. Tähän mennessä hankkeille on myönnetty todellista tai laskennallista rahoitusta yli 4 miljoonaa euroa, sisältäen Suomen ja Venäjän välisellä velkakonversiolla hankittavat venäläiset laitteet. EAKR-rahoitteista toimintaa hallinnoi tällä hetkellä Oulun yliopiston alueyksikkö, Oulun Eteläisen instituutti. Hankkeen hallinnointia ohjaa rahoittajan edellyttämä sidosryhmien edustajista muodostettu ohjausryhmä. Tieteellistä toimintaa ohjaa puolestaan erittäin ansioituneista tutkijoista koostuva kansainvälinen asiantuntijaryhmä, joka kokoontuu Pyhäjärvelle kerran vuodessa arvioimaan hankkeen etenemistä ja suunniteltuja tutkimushankkeita sekä antamaan ohjeita jatkotyöskentelyä varten. CUPP-hankkeissa on luotu tyhjästä uusi, innostunut ja innovatiivinen tutkimusryhmä, joka on valmis vastaamaan haasteisiin. Parhaillaan hankkeen piirissä työskentelee neljä tohtorintasoista tutkijaa, kolme vastavalmistunutta maisteria ja muutamia valmistumisvaiheessa olevia opiskelijoita. Nykyinen maanalainen laboratorio toimii Pyhäjärven kaupungissa Pyhäsalmen kaivoksen kaivoskäytöstä poistetuissa tiloissa. Kaivostoiminta jatkuu arviolta vuoteen 2018 saakka, ja mahdollisesti paljon pitempäänkin, jos kaivoksesta löydetään uutta malmia syvemmältä tai sivummalta. CUPP-hankkeessa on selvitetty kaivoksen soveltuvuus tutkimustoimintaan ja mitattu tutkimusta häiritsevä taustasäteily. Tämänhetkinen tutkimus painottuu kosmisiin säteisiin. Niitä mitataan pian valmisteilla olevalla EMMA-kokeella (Experiment with MultiMuon Array), jonka odotetaan tuovan merkittävää uutta tietoa maailmankaikkeuden rakenteesta ja koostumuksesta. EMMAkokeesta vastaa kansainvälinen kollaboraatio, johon kuuluu tutkijoita Tanskasta, Kiinasta ja Venäjältä. Koelaitteisto sijoitetaan vanhaan kaivokseen matalalle syvyydelle (80 m). Koe on poikkeuksellisen kustannustehokas, sillä siinä käytetään pääosin kierrätettyjä laitteita, joita saatiin edullisesti Cernistä. Näitä täydennetään Venäjältä velkakonversiolla hankittavilla laitteilla. Ensimmäisiä tuloksia saataneen kesällä 2008, ja suunnitelmien mukaan kaikki koelaitteet asennetaan kaivokseen vuoden 2009 loppuun mennessä. Eurooppalaiset suunnitelmat tulevaisuuden tutkimustyölle Eurooppalaisen astrohiukkasfysiikan yhteistoimintaa koordinoimaan on perustettu tutkimus ja rahoitusorganisaatioiden verkostoja (ApPEC = Astroparticle Physics European Coordination, ASPERA = Astroparticle ERA-net). Niissä on mukana melkein kaikki merkittävät Euroopan tiedemaat paitsi Suomi, jolta puuttuu sopiva jäsenorganisaatio. Nämä ovat laatineet tiekartan Euroopan astrohiukkasfysiikan tutkimukselle. Tulevaisuuden kokeelliselle tutkimukselle on määritelty neljä painoalaa: 1. suurenergiset kosmiset säteet, 2. pimeän aineen etsiminen, 3. neutriinotähtitiede ja 4. painovoima-aaltojen etsiminen. Tiekartan hankkeita varten pitää rakentaa uusia hyvin suuria maanalaisia tutkimuslaboratorioita. Eurooppalaiset tutkijat ovat muodostaneet LAGUNA-konsortion (Large Apparatus for Grand Unification and Neutrino Astronomy) suurten neutriinotähtitieteen kokeiden valmistelemista varten. Euroopan komissio on myöntänyt konsortiolle 1.7 miljoonaa euroa

kokeiden vaatimien maanalaisten tutkimusinfrastruktuurien toteutettavuusselvitykseen. Suomesta konsortioon kuuluvat Oulun ja Jyväskylän yliopistot sekä Kalliosuunnittelu Oy Rockplan Ltd. Lisäksi mukaan tutkimustyöhön olisi tulossa tutkijoita ainakin Turun ja Helsingin yliopistoista ja Geodeettiselta laitokselta, ja ovet ovat auki muillekin. Cernin johdolla laadittu Euroopan hiukkasfysiikan strategia tukee mainittuja astrohiukkasfysiikan hankkeita. Siinä myös vaaditaan uusien kiihdytinpohjaisten neutriinokokeiden suunnittelemista. Tälläisiä kokeita varten pitää rakentaa jättiläismäiset neutriinojen vastaanottoasemat satojen tai tuhansien kilometrien päähän kiihdyttimistä syvälle maan alle. Strategisia päätöksiä astrohiukkasfysiikan kokeiden suhteen tehtäneen 2010 ja kiihdytinkokeiden suhteen 2012. Siihen mennessä pitäisi saavuttaa kaikki valmiudet kokeiden toteuttamiseen niin hallinnollisesti kuin teknisesti. Pian aukeaa ensimmäisen kerran mahdollisuus saada uusi maanalainen laboratorio Euroopan infrastruktuurien strategisen foorumin ESFRI:n tiekartalle. Edellytyksenä tiekartalle pääsyyn pidetään riittävän suurta kokoa (fysiikassa yleensä yli 100 miljoonan euron kustannusarviota) sekä toteutettavuuden osoittamista, yleensä toteuttamalla menestyksellisesti puiteohjelman infrastruktuurien suunnittelututkimus (Design Study), joka on juuri alkanut. Eurooppalaisen laboratorion sijoituspaikka Suomen mahdollisuus Uuden eurooppalaisen maanalaisen laboratorion sijoituspaikasta käydään ankaraa kilpailua. Suomi lähtee kilpailuun erittäin hyvistä asemista, koska: 1. Suomessa on maailman paras kallioperä, jonne on helpointa ja halvinta rakentaa erittäin suuria kalliotiloja. 2. Suomessa kallion ja sen ominaisuuksien tuntemus sekä kalliorakentamisen osaaminen ovat huippuluokkaa. 3. Ydinvoimaloista tuleva häiriösäteily (neutriinot) on Pohjois- ja Väli-Suomessa riittävän pientä. 4. Suomessa kallion lämpötila ei kohoa liian korkeaksi syvälläkään paksun maankuoren ja kylmän ilmaston takia. 5. Mahdollisimman pohjoinen sijainti parantaa mahdollisuuksia saada enemmän tietoa irti neutriinotähtitieteen havainnoista. 6. Suomi voi olla juuri sopivan kaukana Cernistä (1900 2800 km) hiukkaskiihdyttimellä tuotettujen neutriinojen vastaanottoaseman sijoituspaikaksi. 7. Maan pinnan alle kovaan kiveen rakennettava laboratorio on hyvin ympäristöystävällinen verrattuna moottoritietunnelin yhteyteen pehmeään kiveen rakennettun laboratorioon. 8. Suomen maine turvallisena, vakaana ja korruptoitumattomana maana nostaa tutkijoiden kiinnostusta Suomeen, ja maailman paras koululaitos lisää houkuttelevuutta myös perheille. Pyhäsalmen kaivos tarjoaa Euroopan syvimpänä toimivana metallikaivoksena (1444 m) hyvän lähtökohdan laboratorion rakentamiselle. Alueen geologia tunetaan poikkeuksellisen hyvin ja vaativakin logistiikka on helposti järjestettävissä muun muassa kaivokselle tulevan rautatien avulla. Huolellisen suunnittelun avulla voidaan taata, että tutkimuskeskus ei häiritse kaivostoimintaa eikä kaivostoiminta tutkimusta. Kaivoksen käyttö vaatii vielä sopimuksen kaivoksen omistajan kanssa.

Suomesta löytyy myös muita vaihtoehtoja eri puolilta maata. Suurella rahalla laboratorio voidaan jopa rakentaa vihreälle niitylle tai sopivimpaan kaupunkiin parhaalle paikalle. Tämä voi kuitenkin viedä useita lisävuosia. Tutkimuskeskuksen organisaatio ja rahoitus Tutkimuskeskukselle on luotava uusi kansallinen tai kansainvälinen hallintomalli. Tulevasta hallintomallista on neuvoteltava kaikkien yhteistyöosapuolten kanssa. Toiminta on organisoitava tieteellisten tavoitteiden pohjalta niin, että luodaan tieteellisesti vahva ja kansainvälisesti uskottava yksikkö. Eurooppalaisessa tiedeyhteisössä on keskusteltu mahdollisuudesta perustaa eurooppalainen organisaatio hallinnoimaan tätä sekä monia olemassaolevia alan tutkimusinfrastruktuureja. Sen perustaminen voi olla niin pitkä prosessi, että sitä ennen on muodostettava kansallinen organisaatiorakenne. Uuden maanalaisen laboratorion perusrakenteiden kustannukset ovat laadusta ja laajuudesta riippuen 5-30 miljoonaa euroa. Suurten kokeiden koehallien rakentaminen maksaisi koetta kohti 15-30 miljoonaa euroa, ja kokeiden kokonaiskustannusarviot ovat välillä 170-460 miljoonaa euroa. Merkittävä osa investointikustannuksista kohdistuu kestäviin komponentteihin tai materiaaleihin ja aineihin (kuten tuikeaineena käytettävä erikoisöljy), jotka voidaan kokeen päätyttyä käyttää uudelleen tai myydä, todennäköisesti suurella voitolla. Rahoitusta voidaan siten pitää sijoituksena. Toimintakustannuksia ei ole vielä arviotu tarkasti, ja ne vaihtelevat kokeen teknologian mukaan. Kokemusten mukaan suurten tutkimusinfrastruktuurien vuosikustannukset ovat noin 10 % investointikustannuksista, mutta tässä tapauksessa ne olisivat todennäköisesti tätä pienempiä. Laboratorion ja kokeiden kustannukset jaetaan kansainvälisesti siten kuten sovitaan. On varauduttava siihen, että isäntämaalle tulee suhteellisesti suurempi maksuosuus kuin muille, koska se myös saa suurimman hyödyn. Hyvä tarjous kansallisesta rahoituksesta parantaa Suomen mahdollisuuksia kilpailussa. Tutkimuskeskuksen tuloksellisuus, vaikuttavuus, taloudellisuus ja tuottavuus ovat jatkuvan arvioinnin kohteena. Tieteellisen toiminnan laatua asetetaan valvomaan korkeatasoisista kansainvälisistä asiantuntijoista koostuva tieteellinen neuvottelukunta. Vaikutukset Uuden tutkimuslaboratorion rakentaminen tuo uutta osaamista ja innovaatioita Suomeen ja kansainvälistää suomalaista yliopistoyhteisöä. Erittäin näkyvänä yksikkönä se toisi runsaasti myönteistä julkisuutta ja parantaisi Suomen imagoa tiede- ja teknologiamaana niin tiedepiireissä kuin niiden ulkopuolellakin. Suurten kokeiden rakentaminen antaisi runsaasti työtä ja tilauksia suomalaiselle teollisuudelle. Tutkimuskeskus voisi synnyttää lukuisia uusia työpaikkoja sekä uusia yrityksiä niin elektroniikka- ja metallialalle kuin palvelusektorille unohtamatta muita yhteiskunnallisia vaikutuksia. Suomi on hyödyntänyt erittäin hyvin kansainvälisten infrastruktuurien ja tutkimusjärjestöjen (CERN, ESA, ESO, EMBL, Nordita jne.) jäsenyyttä. Omalla maaperällä oleva tutkimuskeskus hyödyntäisi näistä jo saatuja kokemuksia ja toisi merkittävää lisäarvoa jäsenmaksuille. Vaikutukset Suomen tieteelle olisivat vieläkin suuremmat kuin ulkomailla toimivien tutkimuskeskusten jäsenyydet, mutta kustannukset olisivat kuitenkin vain murtoosa niistä. Suomen teollisuus on jo menestynyt erinomaisesti suurten kansainvälisten tutkimuskeskusten laitehankinnoissa. Esimerkiksi Suomen teollisuuden saamat tilaukset Cernistä ylittävät reilusti Suomen vuotuiset jäsenmaksut. Teollisuuden hyöty Suomessa olevasta

laboratoriosta olisi varmasti paljon suurempi. Tutkimuskeskusten kanssa käytävä kauppa kannustaa yrityksiä tuotekehittelyyn ja erittäin vaativalle asiakkaalle tehty toimitus voi olla ratkaisevan tärkeä tekijä yrityksen innovaatioiden kaupallistamiselle ja kilpailukyvylle. Se olisi merkittävä referenssi muissa kauppaneuvotteluissa. Tutkimuskeskus voi toimia tienraivaajana ja esikuvana usealle muulle kansainvälisesti merkittävälle tiedehankkeelle, joita on vireillä useampiakin. Onnistuminen rohkaisee muita sekä parantaa mahdollisuuksia kilpailtaessa uusien kansainvälisten tutkimuskeskusten ja laboratorioiden sijoituspaikoista. Maanalaisen tutkimuskeskuksen yhteyteen voidaan helposti rakentaa maanalaisia tiloja muita julkisia tai kaupallisia palveluja varten. Erilaisten suojelutarpeiden lisäksi mahdollisuuksia on erityisesti matkailualalle ja vapaa-ajan palveluille. Hyvin suunniteltuna tälläiset oheistoiminnot tukisivat tutkimuskeskuksen toimintaa ja parantaisivat sen toimivuutta ja houkuttelevuutta. Toimenpiteet Tutkimustoiminta tulee organisoida tieteellisten tavoitteiden mukaisesti. On päätettävä, mikä yksikkö ottaa vetovastuun tutkimuskeskuksen toteuttamisesta ja tarvittaessa perustettava kokonaan uusi yksikkö. Uudelle tutkimuskeskukselle on luotava sopiva hallintomalli joko suomalaiselta tai kansainväliseltä pohjalta. Tutkimukselle tulee turvata riittävä perusrahoitus, joka antaa uskottavuutta ja mahdollistaa merkittävän eurooppalaisen rahoituksen saamisen sekä huippututkimukseen pystyvän tutkimusryhmän luomisen. Suomen tulee luoda valmiudet kokeiden vaatiman infrastruktuurin rakentamiseksi kansainvälisen tiedeyhteisön tehdessä lähivuosina päätöksiä suurten kokeiden aloittamisesta. Laboratorion suunnittelu- ja valmistelutyön kansallinen työ on käynnistettävä. Laboratorion sijaintipaikka on kiinnitettävä ja on tehtävä tarvittavat sopimukset kaivosyhtiön ja muiden tahojen kanssa. Suomen on aktiivisesti vaikutettava kansainvälisen tiedeyhteisön päätöksentekoon. Suomen tulee liittyä täysjäseneksi astrohiukkasfysiikan yhteistyöelimiin (ASPERA/ ApPEC). Jos sopivaa jäsenorganisaatiota ei ole, niin tulee perustaa sopiva todellinen tai virtuaalinen yksikkö. Suomen tulee tukea ApPECia uuden maanalaisen infrastruktuurin saamiseksi ESFRIn tiekartalle. Tutkimuskeskus pitää myös sisällyttää Suomen tulevien tutkimusinfrastruktuurien tiekartalle. Suomalaisten tutkijoiden tulee vaikuttaa yhteistyöelinten sisällä sekä tiedeyhteisössä. LAGUNA-hanketta pitää edistää kaikin tavoin. Suomen tulee tehdä aktiivisesti töitä suurienergisen neutriino-ohjelman toteuttamiseksi Cernissä siten, että sieltä voidaan suunnata neutriinosuihku Suomeen. Suomen tulee varjella merkittävää etuaan, matalaa ydinvoimaloiden aiheuttamaa taustasäteilyä. Ydinreaktoreiden rakentaminen Pohjois- tai Väli-Suomeen on estettävä. Nyt on aika toimia. Kansainvälisessä tiedeyhteisössä tehdään kokeita koskevia päätöksiä lähivuosina. Suomen on annettava riittävän uskottava signaali, että olemme tosissamme ja meillä on osaamista ja halua sitoutua hankkeeseen.

Linkkejä ja lisätietoja Laajempi raportti Maanalaisen fysiikan tutkimuskeskuksen perustaminen Suomeen, (Neutrinica Oy, 2008, 90 s) www.neutrinica.com/tutkimuskeskus.pdf Euroopan astrohiukkasfysiikan tiekartta (2007): www.aspera-eu.org/images/stories/files/roadmap.pdf Euroopan komission tiedote ec.europa.eu/research/headlines/news/article_07_10_02_en.html Alan rahoittajien eurooppalainen koordinaatioelin ApPEC: appec.in2p3.fr Alan rahoitusorganisaatioiden ERA-net: ASPERA: www.aspera-eu.org Oulun yliopisto, CUPP-hanke (Centre for Underground Physics in Pyhäsalmi): cupp.oulu.fi LAGUNA-konsortio: pcnometh4.cern.ch:8080/laguna/, neutrino.ethz.ch/glacier/laguna.html LENA-koe: www.e15.physik.tu-muenchen.de/research_and_projects/lena Neutrinica Oy www.neutrinica.com