Kernfysica in Leuven

De evolutie van kernfysisch onderzoek in Leuven: van eerste stappen naar hoofdrol.

De ontwikkeling van de kernfysica in België gaat terug tot de eerste helft van de twintigste eeuw en is aanvankelijk nauw verbonden met de koloniale exploitatie van Congo. De ontdekking van uitzonderlijke ertsen in Congo leverde de Belgische universiteiten radioactieve bronnen, die cruciaal waren voor de groei van zowel het kernfysisch onderzoek als de nucleaire geneeskunde. Na de Tweede Wereldoorlog investeert België sterk in fundamenteel en toegepast kernfysisch onderzoek, grotendeels gefinancierd met een taks geheven op het uranium geleverd aan de Verenigde Staten. Met deze middelen bouwen in 1947 de Franstalige kernfysici in Leuven het eerste Belgische cyclotron, een circulaire deeltjesversneller, een machine die een revolutionaire rol speelde in de kernfysica. Pas na 1959 kunnen ook Vlaamse studenten doctoreren in de kernfysica, eerst aan het cyclotron in Heverlee later aan de cyclotrons in Louvain-la-Neuve. Dit zorgde ervoor dat de Vlaamse afdeling in Heverlee zich verder specialiseerde en uitgroeide tot het Instituut voor Kern- en Stralingsfysica, een hoofdrolspeler in Europees kernfysisch onderzoek.

Vandaag worden in de laboratoria van het instituut innovatieve technieken ontwikkeld, die vervolgens leiden tot experimenten aan de grootste versnellerscentra wereldwijd. Die technieken zijn niet enkel van belang voor fundamenteel onderzoek, maar kunnen we ook niet langer wegdenken uit de nucleaire geneeskunde.

INLEIDING

HOOFDSTUK 1. DE EERSTE RADIOACTIEVE ERTSEN IN BELGIË EN EEN FRANSTALIGE START IN LEUVEN
Radium: ooit het duurste element uit de tabel van Mendelejev
Uranium: van afvalproduct tot strategisch goed
Kernfysica aan de Leuvense universiteit in de naoorlog
De breuklijn tussen lage- en hoge- energiefysica
Pierre Macq en het cyclotron van Louvain-la-Neuve

HOOFDSTUK 2. EEN ‘DISNEYLAND VOOR FYSICI’ : DE INTREDE VAN EEN GLOEDNIEUW INSTITUUT (1958–1969)
De eerste Vlaamse doctoraten in de kernfysica
De vorming van een kernfysisch programma
Een eigen gebouw voor het IKS
Een wetenschappelijk comité bepaalt de toekomst van de natuurkunde
De groeikansen van het jonge instituut

HOOFDSTUK 3. HET WETENSCHAPPELIJK PROGRAMMA KRIJGT VORM (1970–1985)
Het kernfysisch onderzoek
De kernspectroscopiegroep
De kernoriëntatie-on-line- of KOOL-groep
De lasergroep
Het vastestofonderzoek met nucleaire methodes
De kernoriëntatiegroep, de hoekcorrelatiegroep en de mössbauer-groep
Rutherford-terugverstrooiing en kanalisatie
In-vluchtpolarisatie
De weg naar een collegiaal beleid

HOOFDSTUK 4. DONDERWOLKEN DIENEN ZICH AAN (1985–1995)
Van een mogelijke catastrofe naar de sterren
Het einde van de kernfysica in Louvain-la-Neuve
Europese erkenning
Star Wars
Een onverwachte heroriëntering
Sputterende financiering
Evaluatie van het onderzoek: tellen en wegen

HOOFDSTUK 5. DE HORIZON VERBREEDT : INTERNATIONALISERING OP VOLLE SNELHEID
De weg naar de FWO-Big Science-financiering
Het IKS wordt bijna volledig uithuizig
CERN, Genève, Zwitserland met het ISOLDE-programma
GSI, Darmstadt, Duitsland
GANIL, Caen, Frankrijk
Synchrotronstraling-faciliteiten
ESRF, Grenoble, Frankrijk
Institut Laue-Langevin, Grenoble, Frankrijk en Paul Scherrer Institute, Villigen, Zwitserland

HOOFDSTUK 6. SAMENWERKEN EN VERRUIMEN
Het Ion and Molecular Beam Laboratory
Interdisciplinair onderzoek

HOOFDSTUK 7. ONDERWIJS EN DIENSTVERLENING
Onderwijs
Dienstverlening
Wetenschapseducatie en -communicatie

HOOFDSTUK 8. DE RECENTSTE ONTWIKKELINGEN EN EEN BLIK IN DE TOEKOMST
LISOL’s laatste experiment leidt tot een doorbraak
Lasers en ionenvallen
Een afscheiding maar geen afscheid
Een kernklok

HOOFDSTUK 9. CONCLUSIE

ANNEX 1. ENKELE KERNBEGRIPPEN VERDER UITGELEGD
Kernfysische begrippen
De kwantumladder
De fundamentele interacties en het Standaardmodel
De hyperfijninteractie
Isotopenseparatie

ANNEX 2. LIJST VAN DE DOCTORATEN
EINDNOTEN
AFKORTINGEN
LITERATUUR
HERKOMST FOTOMATERIAAL
DANKWOORD

Mark Huyse

Mark Huyse is 52 jaar verbonden aan het Leuvense Instituut voor Kern– en Stralingsfysica. Zijn kernfysisch onderzoek bracht hem van de cyclotrons in Louvain-la-Neuve tot de grote versnellerscentra in Europa en Noord-Amerika.