Roci Santiago Kern visar vägen in i laboratoriet längs en sorts loftgång med arbetsrum på ena sidan och utsikt över hela den öppna salen åt andra hållet. Laboratoriet Freia vid Uppsala universitet byggdes inför konstruktionen av ESS, den stora europeiska neutronforskningsanläggningen utanför Lund. Neutronerna skapas där med hjälp av en partikelaccelerator, och det fanns inte någonstans i Norden där det gick att testa de viktiga delarna där själva accelerationen görs.

I Uppsala fanns kompetens i form av folk från det tidigare The Svedberg-laboratoriet som höll på att avvecklas. En av dem var fysikern Rocio Santiago Kern.

– Jag gillar verkligen det här jobbet, säger Roci Santiago Kern.

Hon är anläggningssamordnare – en sorts projektledare. Men det betyder inte att hon bara sitter och vänder papper. I det dagliga arbetet sysslar Rocio Santiago Kern mycket med kryoteknik, alltså de kylanläggningar som behövs i ett labb som detta.

– Ju längre upp i hierarkin man kommer, desto mindre arbetar man med händerna, och det är ju lite tråkigt. Men jag är fysiker i grunden, säger hon.

Freia-laboratoriet ser ut som en stor maskinhall, full av utrustning med kablar, rör och ventiler. Rocio Santiago Kern pekar ut över hallen och visar på en stor stålblank behållare, som är en sorts termos för att lagra flytande helium till kylningen. Helium förångas vid bara fyra grader över den absoluta nollpunkten och används till försök där det behöver vara riktigt kallt. Flytande helium leds sedan till labbets kryostater – apparater som ska hålla en jämn och låg temperatur.

Hallen domineras av en stor sarkofag, en bunker av betongblock som skärmar mot joniserande strålning som uppstår på insidan. Inuti den körs just nu tester av kaviteter, högteknologiska håligheter, där partikelstrålar kommer att matas med energi när de väl är på plats i en acceleratoranläggning. Här i laboratoriet finns ingen partikelstråle, men elektroner lossnar från själva materialet på insidan. Elektroner med hög energi är joniserande och därmed skadliga. När de krockar med någon vägg skapas gammastrålning, som också är joniserande. Därför måste hela testet göras innanför en skyddande barriär.

2024 blev testningen av delar till ESS klar, men all utrustning finns kvar. Nu kan labbet användas för att stötta annan forskning och utveckling. Just nu testas här kaviteter för en anläggning i Belgien som heter Myrrha. Där kommer försök att göras med att omvandla använt kärnbränsle så att det kan användas igen, i en process som kallas acceleratordriven transmutation. Tanken är att det kan gå att få ut mer energi och minska mängden långlivat kärnavfall. Anläggningen ska också användas till forskning i kärnfysik och till att producera radioaktiva isotoper för medicinsk diagnostik och cancerbehandling.

– Själva kaviteterna har en design som är skyddad som industrihemlighet, så jag får inte visa dem, säger Rocio Santiago Kern.

Men vi får i alla fall titta på testanläggningen. Vi går ner för en trappa och Rocio Santiago Kern kikar in i kontrollrummet och pratar med dem som håller koll på mätningarna. De går med på att stoppa sina tester i några minuter så att vi får gå in och titta och ta några bilder. Hon låser upp en gallergrind och tittar noga på alla mätare och varningslampor innan vi får stiga in i den smala gången som leder på tvären in i bunkern. Det är byggt lite labyrintiskt för att det inte ska finnas någon öppen siktlinje mellan experimenten och de omgivande utrymmena där joniserande strålning kan slippa ut under experimenten.

Här inne finns den ena av labbets kryostater: Hnoss. Den ser ut lite som en ubåt instängd i ett brutalistiskt kapell – en stor stålbubbla med rejält fastskruvade luckor på sidorna, inramad i ett rum av betongblock. De kaviteter som testas här är supraledande, vilket betyder att de kan leda ström utan motstånd vid låg temperatur så att värmeförlusterna blir minimala. Det är också därför det behöver vara så kallt.

I en acceleratorkavitet ska ett elektriskt fält i rätt riktning mata de förbipasserande partiklarna med mer energi. Kaviteterna är utformade för att förstärka svängningar i ett elektriskt fält av en viss radiofrekvens, och därför kallas de ofta RF-kaviteter. Partikelstrålen anpassas för att partiklarna ska passera genom varje kavitet just när fältet är som effektivast, och varje gång får alltså partiklarna en knuff och tar över en del energi från det elektriska fältet.

För att testa kaviteten behöver Rocio Santiago Kern och hennes kollegor inte accelerera några partiklar. De matar kaviteten med elektromagnetisk energi i form av mikrovågor, och så mäter de hur mycket effekt som kommer ut ur den jämfört med hur mycket som matas in. Idealiskt ska det vara så små förluster som möjligt. All energi ska finnas kvar i fältet, och alltså vara tillgänglig för att accelerera partiklar.

Vi får snart stiga åt sidan så att testerna kan fortsätta. Rocio Santiago Kern visar runt och berättar om andra saker som går att göra i Freia-laboratoriet. Hon hoppas på att testa supraledande magneter framöver.

I en mindre bunker brevid den stora med kryostaten finns också ett nytt rum förberett för att göra experiment med neutroner. Det är bara själva neutronkällan som fortfarande fattas.

Brevid kontrollrummet ligger ett laserlaboratorium, där det går att göra optiska experiment.

Men de närmaste åren kommer huvuduppgiften för Freia fortfarande vara att testa delar till Myrrha.

– Fram till och med i dag har vi testat fem av drygt femtio kaviteter, säger Rocio Santiago Kern.

Det finns alltså att göra.