Monthly Archives: December 2013

Anden Verdenskrig havde vist, hvilken enorm kraft og energi der kan frigives ved fission af uran, og efterkrigstiden resulterede i et kapløb mellem USA og Sovjetunionen om at fremstille de fleste og største atombomber.

Den 8. december 1953 holdt den amerikanske præsident, Dwight D. Eisenhower, en tale til FN’s generalforsamling med titlen ‘Atoms for Peace’. Nu skulle de civile anvendelser af atomenergi fremmes gennem internationalt samarbejde.

Der blev tilmed oprettet en Atoms for Peace Award, hvis første modtager i 1957 var Niels Bohr, som modtog prisen af Eisenhower for sin ‘moralske styrke for at fremme udnyttelsen af atomenergi til fredelige formål’.

I Danmark var Niels Bohr drivkraften bag oprettelsen af Atomenergikommissionen, som fik til opgave at opbygge et atomforsøgsanlæg på halvøen Risø i Roskilde Fjord.

Valget af lokalitet skete allerede i 1955 under en forberedende kommission, der var nedsat, før den egentlige Atomenergikommission blev udpeget og holdt sit første møde i februar 1956.

»Det var helt naturligt for Danmarks nationale teknologiske selvforståelse, at vi skulle have et atomenergiprogram. Det var lige så naturligt i midten af 1950’erne, som at vi i dag har programmer inden for nanoteknologi og bioteknologi,« siger videnskabshistoriker Henrik Knudsen, der gennem mange år har studeret og beskrevet Risøs historie.

Bohr havde enestående status

Niels Bohr havde en enestående status som den moderne atomteoris far baseret på tre artikler fra 1913, som har været fejret og hyldet verden over i år, hvor artiklerne har 100-års jubilæum.

»Hans store indflydelse i det politiske system kan man næsten ikke forestille sig mulig i dag,« siger Henrik Knudsen.

Sammen med Henry Nielsen refererer Henrik Knudsen i artiklen ‘The troublesome life of peaceful atoms in Denmark’ fra 2010 i tidsskriftet History and Technology, at det amerikanske udenrigsministerium i et notat fra 1955 skriver, at Niels Bohr er altdominerende i Danmark, og at der er en national opfattelse af, at ‘vi har Bohr, som tager sig af det’, når det er noget, som vedrører atomer. Notatet nævner dog også, at den 70-årige Bohr ikke synes videre interesseret i administrative eller organisationsmæssige forhold.

Henrik Knudsen bemærker, at det bekræftes af fraværet af en strategisk masterplan for, hvordan Risø skulle organiseres, og hvordan forskningen skulle omsættes til teknologi.

Nielsen og Knudsen konkluderer, at den amerikanske opfattelse – til trods for tildelingen af Atoms for Peace-prisen – var, at Bohr på grund af sin alder og videnskabelige interesse snarere ville være en stopklods end en bannerfører for atomkraft i Danmark.

Det kom bl.a. til udtryk i valget af de reaktorer, som blev opstillet på Risø.

Også DR3 skulle være forsøgsreaktor

Efter at Risø på meget fordelagtige vilkår havde modtaget de to første forsøgsreaktorer fra USA, fik Niels Bohr gennemtrumfet, at også den tredje reaktor på Risø blev en forsøgsreaktor og ikke en kraftproducerende reaktor.

Den mindste af de to amerikanske reaktorer, DR1, var en lille undervisningsreaktor med en effekt på 2 kW, som benyttede 20 pct. beriget uran. Indholdet af uran-235 i reaktoren var 984 gram. DR1 blev første gang gjort kritisk 15. august 1957 kl. 14.48 og fungerede indtil 2001.

DR2 havde en effekt på 5 MW. Den benyttede højt beriget uran (90 pct.), som også anvendes i atomvåben, med et samlet indhold af uran-235 på 4,9 kg. Den blev første gang gjort kritisk 19. december 1958 og nedlukket for sidste gang 31. oktober 1975, da mange af dens opgaver var overtaget af den større reaktor DR3.

DR1 og DR2 var begge letvandsreaktorer. DR3, der blev indkøbt i Storbrittannien, var derimod en tungtvandsreaktor.

I begyndelsen anvendte den også højt beriget uran, men i sine sidste år benyttede den 3,3 kg 19,75 pct. beriget uran. Reaktoren, der kunne levere 10 MW, blev sat i drift 16. januar 1960.

Elselskaber vendte Risø ryggen

Valget af endnu en forsøgsreaktor og ikke en mindre kraftproducerende reaktor som foreslået af et andet medlem af Atomenergikommissionen, Haldor Topsøe, kan have været medvirkende til, at de danske elselskaber allerede i 1963 meddelte, at når tiden engang blev moden til at indføre atomkraft i Danmark, så ville det ske uden om Risø, ved at man indkøbte et nøglefærdigt system i udlandet.

»Det er tankevækkende, at den udmelding kom så kort tid efter Niels Bohrs død i 1962,« siger Henrik Knudsen.

Samtidig med elselskabernes beslutning fremsatte Danmarks Teknisk-Videnskabelige Forskningsråd (DTVF) og dets formand, A.N. Neergaard, en kraftig kritik af Risø, som Neergaard ønskede omdannet til et institut for erhvervsforskning.

Kritikken fik dog ikke politisk medvind. Alle tanker om at lukke DR3 blev afvist på højeste politiske niveau – selv den socialdemokratiske statsminister, Jens Otto Krag, var modstander.

Reaktoren fortsatte med at være Risøs flagskib mange år endnu, indtil den blev taget ud af drift 15. april 2000 pga. mistanke om en revne i reaktortanken. En undersøgelse foretaget af Force Instituttet (Force Technology) viste dog, at der kun var ‘mindre og lokale tegn på tæring med små eller ingen reduktion i reaktorens originale tykkelse’.

DR3 blev aldrig genstartet, og i november 2000 godkendte Folketingets finansudvalg et aktstykke, der indebar oprettelsen af Dansk Dekommissionering, der skulle stå for afvikling af de nukleare anlæg. Og dermed var Risø-reaktorernes dage talte.

Det er i bogstaveligste forstand som at træde 50 år tilbage i historien, når man træder ind i den bygning, der stadig gemmer på Danmarks største forsøgsreaktor, DR3. Det var her på halvøen Risø ved Roskilde Fjord, sikret bag ståldøre og tykke betonvægge, at den tungtvandskølede reaktor gennem 40 år bidrog til blandt andet nuklear grundforskning og fremstilling af isotoper.

Det arbejde er for længst slut. DR3 blev lukket ned i 2000 efter 40 års drift og mistanke om begyndende tæring i reaktoren. Ved samme lejlighed blev det besluttet at lukke alle seks nukleare anlæg på Risø og dekommissionere installationerne til det, man kalder ‘green field’.

»Det er et kompliceret og langvarigt projekt, vi taler om. Det kræver masser af detaljeret planlægning og forberedelser og i visse tilfælde udvikling af helt nye metoder og værktøjer,« fortæller Kirsten Hjerrild Nielsen, der er sektionschef og ansvarlig for opgaven i Dansk Dekommissionering.

Opgaven består af i alt seks nukleare anlæg, og i disse måneder er der travlhed på Risø med forberedelserne til den helt store opgave. Kirsten Hjerrild Nielsen og hendes folk er ved at gøre klar til at fjerne det, man kalder ‘Top Shield Plug’ fra toppen af DR3-reaktortanken. Det markerer begyndelsen til enden for DR3.

»Stråling fungerer som lys i et mørkt rum, så når du åbner og fjerner afskærmningsproppen, som vi kalder den, vil der komme stråling ud fra reaktoren. Det skal vi selvfølgelig tage højde for,« forklarer hun.

For at sikre mod stråling bygger teknikerne en ringformet mur af betonsten rundt om toppen af reaktortanken, hvor proppen sidder. Samtidig gør man klar til at skubbe en ny afskærmningsplade ind under den tykke afskærmningsbetonprop, så snart den er løftet op. Den plade skal samtidig udstyres med en manipulatorarm, hvor der kan monteres forskelligt værktøj, blandt andet til at skære reaktortanken op i små stykker. Indefra og ud.

»Vi forventer at løfte proppen af i løbet af foråret næste år. Det bliver virkelig en milepæl, for så er vi for alvor i gang med hovedopgaven af DR3-projektet, der jo er det helt store projekt i den samlede dekommissionering,« siger Kirsten Hjerrild Nielsen.

Kompakt babyreaktor

Med en effekt på 10 MW var DR3 en babyreaktor sammenlignet med eksempelvis Barsebäck, der mønstrede 1800 MW termisk effekt. Alligevel er opgaven med nedrivningen stor. Det skyldes, at der stadig er masser af stærkt radioaktive emner tilbage i reaktoren og de bygninger, der har omgivet den. Samtidig er alle komponenter, der udgør reaktoren, mast sammen på meget lidt plads.

»DR3 har naturligvis en meget lavere stråling end i en kraftreaktor, men omvendt er en forskningsreaktor ekstremt kompakt sammenlignet med en kraftreaktor, hvilket gør det svært at komme til. Pladsen er meget trang. I dag bliver nye reaktorer fra starten designet til at blive dekommissioneret, men det lå ikke i tidsånden i slut-1950’erne, kan man roligt sige. DR3 er absolut ikke bygget til, at det skulle være let at skille den ad,« forklarer Kirsten Hjerrild Nielsen.

DR3-reaktoren er oprindelig et britisk design, der har søsterreaktorer i blandt andet England, Tyskland og Australien. Også de står foran dekommissionering. Sektionschefen fortæller derfor, at Dansk Dekommissionering indgår i et samarbejde med eksperter fra de andre reaktorer. Problemet er bare, at, ingen er lige så langt i dekommissioneringen af deres reaktorer som på Risø. Det betyder, at selv om danskerne udveksler erfaringer med eksperter fra Norge og Sverige, hvor man har dekommissioneret andre typer af forsøgsreaktorer, er de langt hen ad vejen de første til at udvikle koncepter for dekommissioneringen. Og til at teste nyt udstyr og værktøj.

Eksempelvis har Dansk Dekommissionering lige haft et østrigsk firma på Risø for at teste en ny teknologi til at skrabe lag af beton. DR3’s reaktorbeholder er blandt andet bygget af beton, som indeholder små stålkugler. Den beton er ganske vanskelig at skære i, så nye værktøjer, der kan nedbryde betonen, uden at det samtidig flyver rundt med stålkugler, er mere end velkomne.

»Det er et godt eksempel på, hvordan vi hele tiden forsøger at finde partnere og virksomheder med nye teknologier, der kan teste deres teknologi hos os, og som vi eventuelt kan få gavn af i vores projekt. Resultatet i dette tilfælde var, at firmaet tog tilbage for at lave nogle justeringer, der muligvis kan komme os til gode,« forklarer Kirsten Hjerrild Nielsen.

Høj stråling i Hot Cell

Dekommissionering af de nukleare anlæg på Risø handler ikke kun om DR3, selv om den uden sammenligning udgør det største og mest komplicerede projekt. DR1 (2 kW), der var den første reaktor på Risø, blev dekommissioneret i 2006, og i 2008 var dekommissioneringen af DR2 (5 MW) overstået.

Af andre opgaver kan nævnes Teknologihallen, der blev brugt til at lave brændsel, og som efter frigivelse skal bruges til andre formål på Risø. Og så er der Hot Cell, der blev brugt til at foretage forskellige undersøgelser af bestrålet reaktorbrændsel og emballering af radioaktive kilder til bestrålingsanlæg.

Anlægget blev lukket i 1989 efter den politiske beslutning i 1985 om ikke at anvende atomenergi. Efter nedlukningen blev alt udstyr fjernet fra hallen undtagen seks betonceller, der alle er stærkt radioaktive. Strålingsniveauet i cellerne er så højt, at man ikke kan opholde sig derinde i ret lang tid ad gangen, og de teknikere, der udfører arbejdet, skal være iført heldækkende dragter med friskluftforsyning, indtil strålingen er tilstrækkelig lav.

»Hot Cell har vist sig sværere at håndtere, end vi først antog. Det har betydet en pause i projektet,« fortæller sektionschefen.

Konsekvensen er allerede nu klar: Dansk Dekommissionerings oprindelige tidsplan med ‘green field’ i 2018 holder ikke, og det er usikkert, hvornår arbejdet kan være færdigt, for der er lange udsigter til et slutdepot, sådan som det var tænkt oprindeligt.

»Arbejdet med DR3 er i sin tid planlagt efter, at vi kunne køre affaldet direkte i slutdepot. Det kan vi af gode grunde ikke, fordi der ikke er noget depot, og det vil forsinke dekommissioneringen af DR3, fordi vi er ved at løbe tør for lagerplads til affaldet på Risø. Vi har allerede udvidet lageret én gang,« fortæller Kirsten Hjerrild Nielsen.

Det kan blive nødvendigt at gøre igen, hvis ikke der meget snart kommer en politisk afklaring, der enten fører til et slutdepot, som det hele tiden har været meningen, og som hele Folketinget var enige om, da man gik i gang, eller et mellemlager, der er det seneste politiske skud på stammen.

Behov for nyt behandlingsanlæg

Og der er mere: Dansk Dekommissionering kan ikke erklære ‘green field’, før alt materiale er renset, og resterende affald er sendt i depot. Det går ud over dekommissioneringen af det sidste anlæg, Behandlingsstationen. Her håndterer Dansk Dekommissionering det radioaktive materiale, der kommer ind fra blandt andet sygehuse og industrien. Samtidig er de destillationsanlæg, der skal rense vand fra Risø-anlæggene, placeret her.

»Før en ny behandlingsstation er bygget, kan vi ikke rive den gamle station ned. Vi skal have et sted at modtage og behandle det radioaktive affald, der kommer ind, før det lagres eller deponeres. Men det projekt er slet ikke på tegnebrættet endnu og kommer det nok ikke, før der er en afklaring med depot eller lager,« konstaterer Kirsten Hjerrild Nielsen.

Det har formentlig lange udsigter. Til foråret skal eksperter fra Dansk Dekommissionering, Geus og Statens Institut for Strålebeskyttelse aflevere et beslutningsgrundlag, der skal redegøre for en mellemlagerløsning, men som tidligere omtalt i Ingeniøren bliver det mindst lige så svært at få det placeret som et slutdepot.

Det er politik og dermed langt fra Kirsten Hjerrild Nielsen og hendes stab af teknikere. Her er opgaven at rydde op efter 40 års dansk atomeventyr. Og det arbejde er i fuld gang.

Danmarks største forsøgsreaktor, DR3, var tiltænkt en afgørende rolle i forbindelse med indførelse af atomkraft i den danske elforsyning, men den viste først og fremmest sit værd som en unik og efterspurgt neutronkilde.

Alan M. Weinberg, direktør for Oak Ridge National Laboratory i USA, lancerede i 1961 begrebet Big Science:

»Når historikere ser tilbage på det 20. århundrede, vil de se Big Science-monumenterne – enorme raketter, højenergiacceleratorer, forsøgsreaktorer – som tidens symboler, på samme måde som Notre Dame er et symbol på middelalderen,« skrev han i Science.

DR3 var en Big Science-facilitet.

Neutroner kan bruges til materialestudier på samme måde som eksempelvis røntgenstråling og kan anvendes med fordel i visse situationer. De er f.eks. bedre egnet til at undersøge positioner af lette atomer som hydrogen end røntgenstråling. Da neutroner er uden ladning, kan de trænge dybt ind i materialet.

Når Danmark og Sverige i dag står for opbygningen af et avanceret neutronstrålingsanlæg i Lund i Skåne, European Spallation Source (ESS), sker det i høj grad med udgangspunkt i den viden og de erfaringer, der blev høstet med DR3 som en stor europæisk neutronfacilitet.

DR3 blev i sine første år anvendt i forbindelse med en række reaktorteknologiske forsknings- og udviklingsprojekter. Men det var som en neutronkilde i verdensklasse, at den langt op i 1990’erne årligt tiltrak et par hundrede forskere fra hele verden.

Industrien fik bestrålet prøver

Reaktoren blev også brugt til en lang række erhvervsmæssige formål, f.eks. undersøgelser af boreprøver fra Nordsøens undergrund i 1970’erne. Når prøverne var bestrålet, kunne man bestemme deres indhold af forskellige grundstoffer. Denne viden kunne bruges til at fastslå undergrundens geologiske historie – og dermed potentialet for at finde olie og gas.

Den største industrielle udnyttelse af DR3 var dog til produktion af NTD-silicium, som dækker over betegnelsen ‘neutron transmutation doping’. Ved bestråling med neutroner er det muligt at omdanne en del af siliciumatomerne i en siliciumkrystal til fosfor og dermed skabe et materiale til anvendelse inden for halvlederindustrien.

Det blev Isotoplaboratoriet ved Risø, der kom til at stå for den opgave. Laboratoriets daværende leder, civilingeniør, dr.techn. Kaj Heydorn, fortæller i dag, at Risø stod for omkring en fjerdedel af verdensmarkedet. Det er en ny vurdering, han er kommet frem til, efter at Ingeniøren har gjort ham opmærksom på en rapport fra sidste år fra Det Internationale Atomenergiagentur, der indeholder en vurdering af totalmarkedet for NTD-silicium i 1990’erne, som tidligere var en noget ukendt størrelse.

Samarbejde med Topsil

Kemisk diffusion er den mest almindelige metode til at dotere silicium med fosfor. Men til meget følsomme komponenter som tyristorer, der anvendes inden for effektelektronik, har man brug for en meget ensartet fordeling af fosforatomer i siliciumkrystallen. Det er vanskeligt at opnå med diffusion.

Omdannelse af silicium til fosfor ved bestråling med neutroner blev allerede studeret i USA i 1951, og i 1961 foretog Bell Laboratories i USA de første eksperimenter. Da Siemens i Tyskland i 1973 anvendte NTD-silicium til fremstilling af tyristorer, skete det kommercielle gennembrud.

»I foråret 1974 fik jeg en henvendelse fra Hans Mørk Janus, der var udviklingschef i Topsil. Han spurgte, om vi kunne bestråle noget af deres silicium. Jeg var noget skeptisk, for det ville kræve et utroligt rent udgangsmateriale, for at vi ikke skulle ende med et radioaktivt materiale,« fortæller Kaj Heydorn.

Men forsøget blev gjort, og resultatet var vellykket. Heydorn havde brugt neutroner fra DR2 og gik nu i gang med et formaliseret samarbejde med Topsil. Det var ikke helt simpelt, for Risø var slet ikke interesseret i, endsige gearet til, at drive kommerciel virksomhed.

»Hvor dybt kan man synke?«

Isotoplaboratoriet havde bl.a. til opgave at levere materialer til skoler og hospitaler. Da produktionen blev sat i gang i 1960, var det besluttet, at Risø skulle levere disse gratis. Det betød, at leverancerne ofte blev placeret i overfyldte skabe og aldrig brugt.

»Det ville jeg ikke spilde min tid på, så jeg insisterede på, at der skulle betales,« siger Kaj Heydorn.

Det var ikke en populær beslutning.

»Rundt omkring på Risø var reaktionen: ‘Hvor dybt kan man synke?’. Laboratoriets i forvejen beskedne prestige faldt yderligere,« siger Kaj Heydorn, der henviser til, at forskerne i Fysikafdelingen udgjorde toppen i det interne hierarki på Risø, mens supportfunktionerne lå i bunden.

Heydorn fik dog på eget initiativ opbygget et faktureringssystem, som han også kunne bruge til Topsil-ordren.

Isotoplaboratoriets lave status i systemet kom i øvrigt til udtryk, da Risøs direktion besluttede at lukke for DR2 – uden at kommunikere det videre til Heydorn.

»Da vi nærmest tilfældigt erfarede, at DR2 skulle lukkes med udgangen af oktober 1975, fik vi travlt med at opbygge nyt udstyr, der kunne anvendes til bestråling af silicium på DR3,« siger han.

Det var umuligt at få direktionen til at stille midler til rådighed for dette rent kommercielle formål. Men i sidste øjeblik lykkedes det Topsil at få bevilget penge fra Udviklingsfonden, og 14 dage før DR2’s nedlukning blev den første siliciumkrystal bestrålet i DR3.

DR3 viste sig at være særdeles velegnet til fremstilling af NTD-silicium. Kay Heydorn fik skabt en forretning, der også fremstillede NTD-silicium for virksomheder i Tyskland og Japan. I 1990’erne var den gennemsnitlige årlige produktion på ca. 25 ton.

De årlige indtægter på omkring 20 mio. kr. overskyggede helt Risøs øvrige eksterne indtægter og udgjorde en betydelig del af driftsudgifterne ved DR3, der i slutningen af 1990’erne var omkring 40 mio. kr. om året.

Neutronforskning i verdensklasse

Til trods for de industrielle anvendelser med fremstilling af NTD-silicium var DR3 dog først og fremmest en grundforskningsfacilitet, der var med til at sætte Risø på forskningens verdenskort. Et af de mest markante resultater gennem årene var bestemmelsen af neutronens levetid.

Inde i atomkerner er neutroner stabile partikler i lighed med protoner, men uden for atomkernen er neutronen en ustabil partikel. Da neutronen har en masse, der er 1,4 promille større end protonens masse, kan den henfalde til en proton ved udsendelse af en elektron, en elektron-antineutrino og med frigivelse af en energi på 782 kiloelektronvolt.

Henfaldet blev observeret første gang i 1948, og tre år efter kom canadiske forskere med den første ‘præcise’ måling af neutronens levetid, som lød på 1.108 sekunder. Præcisionen var det dog så som så med, for usikkerheden blev angivet til 216 sekunder.

I 1959 offentliggjorde russiske forskere en måling af neutronens levetid, der var væsentligt lavere, og de angav tilmed en langt lavere usikkerhed på deres måling. På den baggrund besluttede Risø sig for samme år at lave sin egen måling.

Det ville kræve udvikling af en ny forsøgsopstilling, herunder bl.a. en protondetektor, som ville være helt afgørende for nøjagtigheden. Fornemmelsen var, at det nok ville tage to-tre år. Det holdt ikke stik.

Målingen var oprindelig planlagt til at foregå med den mindre reaktor DR2, men forsøget blev flyttet over til DR3, som havde et kraftigere og renere neutronbeam.

I 1967 kunne civilingeniør Carl Jørgen Christensen sammen med tre medforfattere dog i Physics Letters offentliggøre et resultat, der viste, at halveringstiden for den radioaktive henfaldsproces var 10,80 min. plus/minus 0,16 min.

Det var dog kun et foreløbigt resultat.

Forskningsgruppen gennemgik senere måledata på ny, og i en artikel i Physical Review D i april 1972 angav de deres endelige resultat, som lød på 10,61 min. plus/minus 0,16 min. Omregnet til levetid, som adskiller sig fra halveringstiden med en faktor på ln2, giver det 918 sekunder med en usikkerhed på 14 sekunder.

Det var et resultat, som stod uanfægtet i mange år. Det refereres stadig i nyere videnskabelig litteratur som et afgørende trin i en nøjagtig måling af neutronens levetid, der i dag angives som 882 sekunder (14 minutter og 42 sekunder) med en usikkerhed på et par sekunder.

I modsætning til andre forskningsreaktorer i udlandet var intensiteten af neutronstrålingen fra DR3 ikke imponerende. Det rådede man bod på ved at installere en ‘kold kilde’ i et af forsøgsrørene ved DR3.

Kolde neutroner har lav energi (under 5 meV) og dermed en relativ stor bølgelængde over 0,4 nanometer. Det gør dem velegnet til undersøgelser af strukturer med store atomare afstande, som det er tilfældet ved krystaldefekter, biokemiske molekyler eller magnetiske defekter i metallegeringer.

Af de neutroner, som opstår i forsøgsreaktorer, er kun 1-2 pct. kolde neutroner. Ved at sende mere energirige neutroner ind i en beholder på 0,6 liter, der indeholdt hydrogen ved en temperatur på 28 kelvin, kan man nedbremse neutronerne og få flere kolde neutroner.

Det viste sig teknisk vanskeligt at fremstille beholderen, som Risø allerede begyndte at arbejde på i 1968. Men efter at den kolde kilde var taget i brug i 1975, fik man øget intensiteten af kolde neutroner med en faktor 10. Det bragte DR3 op i den internationale superklasse.

Flere andre målinger med neutroner fra DR3 har også vakt international opmærksomhed.

Jørgen Kjems, der var direktør for Risø i perioden 1997-2007, fremhæver især Jens Als-Nielsen og Ove Dietrichs målinger af faseovergange i bl.a. beta-messing, der består af 50 pct. kobber og 50 pct. zink.

Ved en temperatur under ca. 470 grader celsius sidder atomerne i fine kubiske gitre, ved højere temperatur hersker der uorden. En metode til at studere dette var at se, hvordan neutronspredningsmønstrene ændrede sig ved overgange fra orden til uorden.

Risøs meget præcise målinger var med til at bane vejen for en ny teori udviklet af den amerikanske fysiker Kenneth Wilson, for hvilken han modtog Nobelprisen i fysik i 1982.

Bedre forståelse af magnetiske egenskaber

Kjems peger også på, at Risø med brug af DR3 har ydet afgørende bidrag til forståelsen af de magnetiske egenskaber af de sjældne jordarter, som i dag bruges til fremstilling af permanente magneter, som både bruges i vindmøller og elbiler.

Det var Allan Macintosh, som i 1971 blev direktør for Risø, der var med til at starte forsøg sammen med Hans Bjerrum Møller i 1960’erne. De udnyttede, at neutroner er magneter og kan påvirke de atomare spin i en krystal. Derved kan man studere de magnetiske egenskaber af metaller og legeringer.

Endelig er det også på sin plads at fremhæve SANS-instrumentet, som Jørgen Kjems selv var med til at udvikle som medarbejder i Fysikafdelingen i 1980’erne.

SANS står for Small Angle Neutron Scattering. Instrumentet var velegnet til at studere biologisk aktive molekyler, da det brugte ‘kolde’ neutroner fra DR3 med lav energi, som ikke beskadigede måleprøverne. SANS blev også benyttet til undersøgelse af samspillet mellem superledning og magnetisme i metaller.

DR3 banede vejen for ESS

Den pludselige lukning af DR3 i 2000 kom som et chok for mange på og uden for Risø, der havde regnet med, at reaktoren ville være operationel mindst fem år endnu. Nedlukningen medførte, at SANS-instrumentet blev installeret på Paul Scherrer Institut i Schweiz, samtidig med at der blev indgået en samarbejdsaftale mellem de to institutioner.

Allerede før nedlukningen var neutronforskerne ved Risø dog aktive omkring etableringen af en stor europæisk neutronkilde – en såkaldt spallationskilde, hvor man frigiver neutroner ved at skrælle dem af atomkerner under beskydning med protoner i stedet for at få dem som et resultat af fission i reaktorer.

Et fælleseuropæisk teknisk design til en European Spallation Source (ESS) var færdig allerede i 1998. 3. oktober 2000 mødtes danskerne med en svensk gruppe i Lund. Det blev startskuddet til arbejdet med at skaffe ESS til Øresundsregionen.

Det tog flere år for de europæiske lande at blive enige om at bygge ESS. I mellemtiden overtog amerikanerne de europæiske ideer, inklusive de solide danske aftryk, og byggede en spallationskilde ved Oak Ridge National Laboratory, som stod færdig i 2007.

Da de europæiske lande endelig vedtog at bygge en spallationskilde, lykkedes det et svensk-dansk konsortium efter en hård kamp med Ungarn og Spanien i 2009 at blive værtsland. Omkring 2020 forventes neutronkilden at stå færdig i Lund med et tilhørende stort datacenter placeret i København – henved 30 år efter, at de første tanker om anlægget blev fremsat.

Det var næppe sket, hvis ikke DR3 havde gjort Danmark til et førende sted for neutronstråling.

Anden Verdenskrig havde vist, hvilken enorm kraft og energi der kan frigives ved fission af uran, og efterkrigstiden resulterede i et kapløb mellem USA og Sovjetunionen om at fremstille de fleste og største atombomber.

Den 8. december 1953 holdt den amerikanske præsident, Dwight D. Eisenhower, en tale til FN’s generalforsamling med titlen ‘Atoms for Peace’. Nu skulle de civile anvendelser af atomenergi fremmes gennem internationalt samarbejde.

Der blev tilmed oprettet en Atoms for Peace Award, hvis første modtager i 1957 var Niels Bohr, som modtog prisen af Eisenhower for sin ‘moralske styrke for at fremme udnyttelsen af atomenergi til fredelige formål’.

I Danmark var Niels Bohr drivkraften bag oprettelsen af Atomenergikommissionen, som fik til opgave at opbygge et atomforsøgsanlæg på halvøen Risø i Roskilde Fjord.

Valget af lokalitet skete allerede i 1955 under en forberedende kommission, der var nedsat, før den egentlige Atomenergikommission blev udpeget og holdt sit første møde i februar 1956.

»Det var helt naturligt for Danmarks nationale teknologiske selvforståelse, at vi skulle have et atomenergiprogram. Det var lige så naturligt i midten af 1950’erne, som at vi i dag har programmer inden for nanoteknologi og bioteknologi,« siger videnskabshistoriker Henrik Knudsen, der gennem mange år har studeret og beskrevet Risøs historie.

Bohr havde enestående status

Niels Bohr havde en enestående status som den moderne atomteoris far baseret på tre artikler fra 1913, som har været fejret og hyldet verden over i år, hvor artiklerne har 100-års jubilæum.

»Hans store indflydelse i det politiske system kan man næsten ikke forestille sig mulig i dag,« siger Henrik Knudsen.

Sammen med Henry Nielsen refererer Henrik Knudsen i artiklen ‘The troublesome life of peaceful atoms in Denmark’ fra 2010 i tidsskriftet History and Technology, at det amerikanske udenrigsministerium i et notat fra 1955 skriver, at Niels Bohr er altdominerende i Danmark, og at der er en national opfattelse af, at ‘vi har Bohr, som tager sig af det’, når det er noget, som vedrører atomer. Notatet nævner dog også, at den 70-årige Bohr ikke synes videre interesseret i administrative eller organisationsmæssige forhold.

Henrik Knudsen bemærker, at det bekræftes af fraværet af en strategisk masterplan for, hvordan Risø skulle organiseres, og hvordan forskningen skulle omsættes til teknologi.

Nielsen og Knudsen konkluderer, at den amerikanske opfattelse – til trods for tildelingen af Atoms for Peace-prisen – var, at Bohr på grund af sin alder og videnskabelige interesse snarere ville være en stopklods end en bannerfører for atomkraft i Danmark.

Det kom bl.a. til udtryk i valget af de reaktorer, som blev opstillet på Risø.

Også DR3 skulle være forsøgsreaktor

Efter at Risø på meget fordelagtige vilkår havde modtaget de to første forsøgsreaktorer fra USA, fik Niels Bohr gennemtrumfet, at også den tredje reaktor på Risø blev en forsøgsreaktor og ikke en kraftproducerende reaktor.

Den mindste af de to amerikanske reaktorer, DR1, var en lille undervisningsreaktor med en effekt på 2 kW, som benyttede 20 pct. beriget uran. Indholdet af uran-235 i reaktoren var 984 gram. DR1 blev første gang gjort kritisk 15. august 1957 kl. 14.48 og fungerede indtil 2001.

DR2 havde en effekt på 5 MW. Den benyttede højt beriget uran (90 pct.), som også anvendes i atomvåben, med et samlet indhold af uran-235 på 4,9 kg. Den blev første gang gjort kritisk 19. december 1958 og nedlukket for sidste gang 31. oktober 1975, da mange af dens opgaver var overtaget af den større reaktor DR3.

DR1 og DR2 var begge letvandsreaktorer. DR3, der blev indkøbt i Storbrittannien, var derimod en tungtvandsreaktor.

I begyndelsen anvendte den også højt beriget uran, men i sine sidste år benyttede den 3,3 kg 19,75 pct. beriget uran. Reaktoren, der kunne levere 10 MW, blev sat i drift 16. januar 1960.

Elselskaber vendte Risø ryggen

Valget af endnu en forsøgsreaktor og ikke en mindre kraftproducerende reaktor som foreslået af et andet medlem af Atomenergikommissionen, Haldor Topsøe, kan have været medvirkende til, at de danske elselskaber allerede i 1963 meddelte, at når tiden engang blev moden til at indføre atomkraft i Danmark, så ville det ske uden om Risø, ved at man indkøbte et nøglefærdigt system i udlandet.

»Det er tankevækkende, at den udmelding kom så kort tid efter Niels Bohrs død i 1962,« siger Henrik Knudsen.

Samtidig med elselskabernes beslutning fremsatte Danmarks Teknisk-Videnskabelige Forskningsråd (DTVF) og dets formand, A.N. Neergaard, en kraftig kritik af Risø, som Neergaard ønskede omdannet til et institut for erhvervsforskning.

Kritikken fik dog ikke politisk medvind. Alle tanker om at lukke DR3 blev afvist på højeste politiske niveau – selv den socialdemokratiske statsminister, Jens Otto Krag, var modstander.

Reaktoren fortsatte med at være Risøs flagskib mange år endnu, indtil den blev taget ud af drift 15. april 2000 pga. mistanke om en revne i reaktortanken. En undersøgelse foretaget af Force Instituttet (Force Technology) viste dog, at der kun var ‘mindre og lokale tegn på tæring med små eller ingen reduktion i reaktorens originale tykkelse’.

DR3 blev aldrig genstartet, og i november 2000 godkendte Folketingets finansudvalg et aktstykke, der indebar oprettelsen af Dansk Dekommissionering, der skulle stå for afvikling af de nukleare anlæg. Og dermed var Risø-reaktorernes dage talte.

Det er i bogstaveligste forstand som at træde 50 år tilbage i historien, når man træder ind i den bygning, der stadig gemmer på Danmarks største forsøgsreaktor, DR3. Det var her på halvøen Risø ved Roskilde Fjord, sikret bag ståldøre og tykke betonvægge, at den tungtvandskølede reaktor gennem 40 år bidrog til blandt andet nuklear grundforskning og fremstilling af isotoper.

Det arbejde er for længst slut. DR3 blev lukket ned i 2000 efter 40 års drift og mistanke om begyndende tæring i reaktoren. Ved samme lejlighed blev det besluttet at lukke alle seks nukleare anlæg på Risø og dekommissionere installationerne til det, man kalder ‘green field’.

»Det er et kompliceret og langvarigt projekt, vi taler om. Det kræver masser af detaljeret planlægning og forberedelser og i visse tilfælde udvikling af helt nye metoder og værktøjer,« fortæller Kirsten Hjerrild Nielsen, der er sektionschef og ansvarlig for opgaven i Dansk Dekommissionering.

Opgaven består af i alt seks nukleare anlæg, og i disse måneder er der travlhed på Risø med forberedelserne til den helt store opgave. Kirsten Hjerrild Nielsen og hendes folk er ved at gøre klar til at fjerne det, man kalder ‘Top Shield Plug’ fra toppen af DR3-reaktortanken. Det markerer begyndelsen til enden for DR3.

»Stråling fungerer som lys i et mørkt rum, så når du åbner og fjerner afskærmningsproppen, som vi kalder den, vil der komme stråling ud fra reaktoren. Det skal vi selvfølgelig tage højde for,« forklarer hun.

For at sikre mod stråling bygger teknikerne en ringformet mur af betonsten rundt om toppen af reaktortanken, hvor proppen sidder. Samtidig gør man klar til at skubbe en ny afskærmningsplade ind under den tykke afskærmningsbetonprop, så snart den er løftet op. Den plade skal samtidig udstyres med en manipulatorarm, hvor der kan monteres forskelligt værktøj, blandt andet til at skære reaktortanken op i små stykker. Indefra og ud.

»Vi forventer at løfte proppen af i løbet af foråret næste år. Det bliver virkelig en milepæl, for så er vi for alvor i gang med hovedopgaven af DR3-projektet, der jo er det helt store projekt i den samlede dekommissionering,« siger Kirsten Hjerrild Nielsen.

Kompakt babyreaktor

Med en effekt på 10 MW var DR3 en babyreaktor sammenlignet med eksempelvis Barsebäck, der mønstrede 1800 MW termisk effekt. Alligevel er opgaven med nedrivningen stor. Det skyldes, at der stadig er masser af stærkt radioaktive emner tilbage i reaktoren og de bygninger, der har omgivet den. Samtidig er alle komponenter, der udgør reaktoren, mast sammen på meget lidt plads.

»DR3 har naturligvis en meget lavere stråling end i en kraftreaktor, men omvendt er en forskningsreaktor ekstremt kompakt sammenlignet med en kraftreaktor, hvilket gør det svært at komme til. Pladsen er meget trang. I dag bliver nye reaktorer fra starten designet til at blive dekommissioneret, men det lå ikke i tidsånden i slut-1950’erne, kan man roligt sige. DR3 er absolut ikke bygget til, at det skulle være let at skille den ad,« forklarer Kirsten Hjerrild Nielsen.

DR3-reaktoren er oprindelig et britisk design, der har søsterreaktorer i blandt andet England, Tyskland og Australien. Også de står foran dekommissionering. Sektionschefen fortæller derfor, at Dansk Dekommissionering indgår i et samarbejde med eksperter fra de andre reaktorer. Problemet er bare, at, ingen er lige så langt i dekommissioneringen af deres reaktorer som på Risø. Det betyder, at selv om danskerne udveksler erfaringer med eksperter fra Norge og Sverige, hvor man har dekommissioneret andre typer af forsøgsreaktorer, er de langt hen ad vejen de første til at udvikle koncepter for dekommissioneringen. Og til at teste nyt udstyr og værktøj.

Eksempelvis har Dansk Dekommissionering lige haft et østrigsk firma på Risø for at teste en ny teknologi til at skrabe lag af beton. DR3’s reaktorbeholder er blandt andet bygget af beton, som indeholder små stålkugler. Den beton er ganske vanskelig at skære i, så nye værktøjer, der kan nedbryde betonen, uden at det samtidig flyver rundt med stålkugler, er mere end velkomne.

»Det er et godt eksempel på, hvordan vi hele tiden forsøger at finde partnere og virksomheder med nye teknologier, der kan teste deres teknologi hos os, og som vi eventuelt kan få gavn af i vores projekt. Resultatet i dette tilfælde var, at firmaet tog tilbage for at lave nogle justeringer, der muligvis kan komme os til gode,« forklarer Kirsten Hjerrild Nielsen.

Høj stråling i Hot Cell

Dekommissionering af de nukleare anlæg på Risø handler ikke kun om DR3, selv om den uden sammenligning udgør det største og mest komplicerede projekt. DR1 (2 kW), der var den første reaktor på Risø, blev dekommissioneret i 2006, og i 2008 var dekommissioneringen af DR2 (5 MW) overstået.

Af andre opgaver kan nævnes Teknologihallen, der blev brugt til at lave brændsel, og som efter frigivelse skal bruges til andre formål på Risø. Og så er der Hot Cell, der blev brugt til at foretage forskellige undersøgelser af bestrålet reaktorbrændsel og emballering af radioaktive kilder til bestrålingsanlæg.

Anlægget blev lukket i 1989 efter den politiske beslutning i 1985 om ikke at anvende atomenergi. Efter nedlukningen blev alt udstyr fjernet fra hallen undtagen seks betonceller, der alle er stærkt radioaktive. Strålingsniveauet i cellerne er så højt, at man ikke kan opholde sig derinde i ret lang tid ad gangen, og de teknikere, der udfører arbejdet, skal være iført heldækkende dragter med friskluftforsyning, indtil strålingen er tilstrækkelig lav.

»Hot Cell har vist sig sværere at håndtere, end vi først antog. Det har betydet en pause i projektet,« fortæller sektionschefen.

Konsekvensen er allerede nu klar: Dansk Dekommissionerings oprindelige tidsplan med ‘green field’ i 2018 holder ikke, og det er usikkert, hvornår arbejdet kan være færdigt, for der er lange udsigter til et slutdepot, sådan som det var tænkt oprindeligt.

»Arbejdet med DR3 er i sin tid planlagt efter, at vi kunne køre affaldet direkte i slutdepot. Det kan vi af gode grunde ikke, fordi der ikke er noget depot, og det vil forsinke dekommissioneringen af DR3, fordi vi er ved at løbe tør for lagerplads til affaldet på Risø. Vi har allerede udvidet lageret én gang,« fortæller Kirsten Hjerrild Nielsen.

Det kan blive nødvendigt at gøre igen, hvis ikke der meget snart kommer en politisk afklaring, der enten fører til et slutdepot, som det hele tiden har været meningen, og som hele Folketinget var enige om, da man gik i gang, eller et mellemlager, der er det seneste politiske skud på stammen.

Behov for nyt behandlingsanlæg

Og der er mere: Dansk Dekommissionering kan ikke erklære ‘green field’, før alt materiale er renset, og resterende affald er sendt i depot. Det går ud over dekommissioneringen af det sidste anlæg, Behandlingsstationen. Her håndterer Dansk Dekommissionering det radioaktive materiale, der kommer ind fra blandt andet sygehuse og industrien. Samtidig er de destillationsanlæg, der skal rense vand fra Risø-anlæggene, placeret her.

»Før en ny behandlingsstation er bygget, kan vi ikke rive den gamle station ned. Vi skal have et sted at modtage og behandle det radioaktive affald, der kommer ind, før det lagres eller deponeres. Men det projekt er slet ikke på tegnebrættet endnu og kommer det nok ikke, før der er en afklaring med depot eller lager,« konstaterer Kirsten Hjerrild Nielsen.

Det har formentlig lange udsigter. Til foråret skal eksperter fra Dansk Dekommissionering, Geus og Statens Institut for Strålebeskyttelse aflevere et beslutningsgrundlag, der skal redegøre for en mellemlagerløsning, men som tidligere omtalt i Ingeniøren bliver det mindst lige så svært at få det placeret som et slutdepot.

Det er politik og dermed langt fra Kirsten Hjerrild Nielsen og hendes stab af teknikere. Her er opgaven at rydde op efter 40 års dansk atomeventyr. Og det arbejde er i fuld gang.

Artiklen stammer fra Danske Maskiningeniørers jubilæumsmagasin

Historien om mekanikuddannelsen er historien om tiden fra maskinhallens buldrende larm til 3D-printerens summen, fra brugen af regnestokmetoder til CAD-værktøjer, men det er også historien om en uddannelse, der alle dage har været splittet mellem teori og praksis. Skrivebordsberegning kontra håndens erfaring. Eller som professor og erhvervshistoriker Per Boje fra Syddansk Universitet udtrykker det:

»Kampen mellem teoretisk undervisning kontra værkstedsuddannelse har været central fra begyndelsen.«

Allerede da faget maskinlære for første gang blev introduceret på mekanikretningen i de første af Den Polytekniske Læreanstalts historie, skabte diskussionen furore. Alle forudsætninger var ellers på plads for en flyvende start for den nye uddannelsesretning: Ophavsmanden bag det nye fag var den højt estimerede professor i matematik Georg Frederik Ursin, og de studerende på mekaniklinjen blev mødt af datidens bedst kvalificerede undervisere. Alligevel gik det galt, fortæller Laila Zwisler, som er teknologihistoriker på DTU:

»Fem ud af seks studerende dumpede, da de gik op til de første eksaminer i 1832. Censoren var alt andet end imponeret over de studerendes færdigheder. De studerende dukkede tilsyneladende sjældent op til tegne- og værkstedsundervisning – måske fordi læreanstalten primært rekrutterede blandt borgerskabets børn, der ikke havde meget tilovers for håndens arbejde. Ursin blev afskediget, og den nye læreanstalt var rystet.«

Datidens polyteknikere følte sig ofte for fine til industrien, og uddannelsen var ikke rettet mod virksomhederne.
Per Boje, Syddansk Universitet

I det historiske værk ‘Naturens tankelæser’ får den slagne professor dog trøstende ord med på vejen. Forfatter og historiker Dan Christensen skriver om faget maskinlære: ‘Det var et nyt fag i Danmark. Der var ingen lærebøger, der var ingen teori, der var ikke engang en sammenhængende beskrivelse af fagets indhold. Ursin var derfor anbragt på en uriaspost’.

Polyteknikere for fine til industrien

Den eneste studerende, der bestod første eksamen, var en udlært kunstdrejer, der havde erfaring med metalarbejde. Navnet var Julius Wilkens. Og måske var det netop hans håndværksmæssige baggrund, der var årsag til hans succes.

Svaret er uvist, men skandalen tydeliggjorde den intense diskussion om teori kontra praksis, der eksisterede. Få år senere betød de studerendes manglende lyst til at bevæge sig ned i værkstederne, at bestyrelsen helt sløjfede værkstedsundervisningen på mekanikuddannelsen.

Ikke desto mindre steg efterspørgslen på maskiningeniører med praktisk erfaring i 1880’erne, hvor kedlerne begyndte at arbejde på højtryk blandt andet i den hastigt voksende jern- og metalindustri. Hidtil var polyteknikere primært blevet ansat i offentlige embeder, men nu begyndte de også at mangle i maskinhallerne. Det fik Ingeniørforeningen til at plædere for mere laboratorie- og værkstedsarbejde inden for den polytekniske uddannelse.

Kritikken vandt kun delvis genklang på Den Polytekniske Læreanstalt, der dog forsøgte at komme industrien i møde ved at indføre elektroteknik på bl.a. maskinretningen, fortæller Per Boje, hovedforfatter på værket ‘Industriens Pioneer, Teknikumingeniørernes uddannelseskamp og betydning’.

»Datidens polyteknikere følte sig ofte for fine til industrien, og uddannelsen var ikke rettet mod virksomhederne. Mange tog derfor til Tyskland for at uddanne sig til fabriksingeniører, hvilket ikke var særligt tilfredsstillende for et land som Danmark, der få år forinden havde lidt et smerteligt nederlag til Tyskland,« forklarer Per Boye.

Industrikonger jublede

Med tiden stod det klart, at der var behov for en alternativ ingeniøruddannelse. Et sted, der lå mellem Den Polytekniske Læreanstalt og de tekniske skoler, hvor de unge godt nok blev undervist i maskinlære, tegning og konstruktion, men manglede en bredere videnskabelig ballast. Det blev startskuddet til Danmarks første teknikum, der blev indviet den 1. november 1905: Odense Tekniske Skole kunne byde velkommen til et nyt maskinbygningsteknikum.

‘På det treårige maskinteknikum skulle de studerende tilegne sig færdigheder til det overordnede arbejde på fabrikkerne, og der blev fra starten lagt vægt på en sammensmeltning af teori og praksis’, skriver Per Boje i sit værk om teknikumingeniørerne.

Adgangskravet var en håndværkeruddannelse eller flere års praktisk erfaring, og uddannelsen blev modtaget med åbne arme af flere af tidens industrikonger. En af disse var den driftige fabrikant Thomas B. Thrige, hvis fabrikker i begyndelsen af 1900-tallet hørte til blandt landets største arbejdspladser for ingeniører. Han blev en af skolens faste støtter og bidrog til de studerendes praktiske færdigheder ved at byde dem indenfor på virksomheds- og fabriksbesøg.

Med passer, lineal og vinkelmåler byggede de nye teknikumingeniører bro mellem bøgernes verden og maskinhallerne. Uddannelseslaboratorierne voksede og indeholdt både dieselmotorer, dampmaskiner og andet teknisk isenkram. De studerende kom ofte fra landet, deriblandt den legendariske Mads Clausen, senere grundlægger af Danfoss, der blev optaget på Odense maskinbygningsteknikum i 1924.

»En af de største aftagere af maskiningeniører i efterkrigstiden var netop Danfoss, der i høj grad rekrutterede fra Sønderborg Teknikum,« fortæller Per Boje.

Uddannelsen knopskød

I takt med, at der kom gang i de økonomiske hjul op gennem 1950’erne og 1960’erne, steg efterspørgslen på maskiningeniører. Skulle Danmark have del i den globale vækst, måtte der uddannes flere med kendskab til produktionsoptimering.

Den erkendelse lå til grund for, at man i 1959 nedsatte teknikerkommisionen, der blandt andet resulterede i, at Danmarks Tekniske Højskole i 1972 definitivt flyttede fra København til større bygninger i Lundtofte med plads til langt flere studerende.

Mange fag oplevede en forskydning fra det drifts- og værkstedsorienterede til det mere teoretiske, og i samme ombæring ændredes studiestrukturen, så de studerende i langt højere grad end tidligere fik mulighed for at sammensætte deres egen uddannelse.

»Arbejdsmarkedet var blevet så komplekst, at det var nødvendigt at lade de studerende specialisere sig tidligere end førhen,« forklarer Per Boje.

En maskiningeniør var ikke længere bare maskiningeniør. De første skridt blev taget i retning af de specialiseringer, der kendes fra uddannelsen i dag, heriblandt konstruk- tions-, materiale- og procesingeniør.

»Dele af erhvervslivet vil nok mene, at der i dag eksisterer så mange former for inge- niøruddannelser, at det forvirrer mere end det gavner, men de mange specialiseringer er også et udtryk for nødvendigheden af at kunne tiltrække unge med meget specifikke interesser,« konstaterer Per Boje.

Specialisering af ingeniøruddannelsen var imidlertid ikke det eneste revolutionerende, der skete for faget i 1970’erne. Maskiningeniøruddannelsen blev som alt andet i samfundet i disse år stærkt påvirket af den hastigt voksende digitalisering.

Fagfolk forlod tegneborde og laboratorier og kastede sig begejstret over computerassisteret modellering (CAD) og numerisk simulering. Det ændrede faget radikalt, fortæller Knud Erik Meyer, studieleder, DTU Mekanik.

1829: Indvielse af Den Polytekniske Læreanstalt som uddannelsessted for ‘Kandidater i Mekanik’ (maskiningeniører) og ‘Kandidater i anvendt Naturvidenskab’ (kemikere). Læreanstalten blev ledet af H.C. Ørsted frem til 1851. Studietiden for en polyteknisk kandidat var to år.

1903: Elektroteknik bliver oprettet som selvstændig studieretning. Læreanstalten uddanner nu fire slags ingeniører: bygningsingeniører, elektroingeniører, fabriksingeniører (senere kemiingeniører) og maskiningeniører.

1905: Teknikumingeniøruddannelsen bliver oprettet først i Odense, siden også i andre danske byer. Uddannelsen er målrettet håndværkersvende med lyst til at læse videre. I 1974 bliver Aalborg Teknikum en del af det nyoprettede Aalborg Universitet, og siden da fusionerer en stor del af landets ingeniørhøjskoler med landets universiteter.

1933: Navnet Danmarks Tekniske Højskole anvendes for første gang, ligesom det er første gang, at den beskyttede titel ‘civilingeniør’ bliver brugt.

1957: Oprettelse af Danmarks Ingeniørakademi (DIA) som selvstændig institution for uddannelse af diplomingeniører.

1995: DIA fusionerer med Danmarks Tekniske Universitet, der herefter både uddanner civilingeniører med en femårig uddannelse og diplomingeniører med en 3,5-årig uddannelse. Diplomingeniøruddannelsen afløser i 1993 de hidtidige akademi- og teknikumingeniøruddannelser.

2007: Politikerne vil have ingeniørhøjskolerne i København (IHK) og Aarhus (IHA) lagt sammen med professionshøjskolerne, men de to skoler udvider i stedet samarbejdet med henholdsvis Aalborg Universitet og Aarhus Universitet.

»Da jeg begyndte min uddannelse i 1980’erne, var det primært underviserne, der gjorde brug af de splinternye computere. Først i løbet af 1990’erne begyndte de studerende at bruge softwareprogrammer inden for blandt andet FEM (Finite Element Modeling) og CFD (Computational Fluid Dynamics). Jeg husker det som et markant skift,« fortæller Knud Erik Meyer.

Med de nye computer-redskaber kunne de studerende ikke bare udarbejde mere avancerede modeller end tidligere, systemer kunne nu også samtænkes på helt nye måder, og det løftede niveauet markant på studiet, fortæller Knud Erik Meyer.

»Over årene er studenterprojekterne blevet gradvist mere og mere sofistikerede. I dag ser vi bachelorprojekter på samme niveau som tidligere masterprojekter. Der er ingen tvivl om, at de studerende bliver dygtigere og dygtigere,« konstaterer Knud Erik Meyer.

Fortsat krav om frihåndstegning

Sidste skud på stammen er introduktionen af 3D-printere, der gør det muligt for de studerende at udvikle projekter langt hurtigere end tidligere. I februar i år indviede DTU det såkaldte åbne 3D-laboratorium Fablab, hvor de studerende for eksempel frit kan skabe skalamodeller. Ikke desto mindre er frihåndstegning fortsat en del af pensum.

»Vi lægger stadig vægt på, at de studerende skal kunne tage et stykke papir og en blyant og skitsere deres løsninger. Det styrker dialogen og kreativiteten, når man hurtigt kan fremvise sine ideer på en tegning,« fastslår Knud Erik Meyer.

De praktiske færdigheder er altså stadig til stede i uddannelsen, selv om den moderne ingeniør sjældent har decideret værkstedserfaring. I løbet af knap ti år er andelen af ingeniørstuderende med håndværkerbaggrund halveret. En udvikling, som Ingeniørforeningen gerne så vendt. Men på ingeniørstudiet bliver praksis ikke nedprioriteret. Tværtimod, understreger Knud Erik Meyer.

»Vi har brug for alle de redskaber, vi har i værkstøjskassen, for at kunne optimere på moderne produkter. Vi kan ikke bare regne os frem til løsninger, men forsøger os hele tiden frem i laboratorierne. Det er jo først i praksis, at man virkelig forstår, hvad det vil sige at være oppe imod fysikkens love,« siger Knud Erik Meyer.

Artiklen stammer fra Danske Maskiningeniørers jubilæumsmagasin

Historien om mekanikuddannelsen er historien om tiden fra maskinhallens buldrende larm til 3D-printerens summen, fra brugen af regnestokmetoder til CAD-værktøjer, men det er også historien om en uddannelse, der alle dage har været splittet mellem teori og praksis. Skrivebordsberegning kontra håndens erfaring. Eller som professor og erhvervshistoriker Per Boje fra Syddansk Universitet udtrykker det:

»Kampen mellem teoretisk undervisning kontra værkstedsuddannelse har været central fra begyndelsen.«

Allerede da faget maskinlære for første gang blev introduceret på mekanikretningen i de første af Den Polytekniske Læreanstalts historie, skabte diskussionen furore. Alle forudsætninger var ellers på plads for en flyvende start for den nye uddannelsesretning: Ophavsmanden bag det nye fag var den højt estimerede professor i matematik Georg Frederik Ursin, og de studerende på mekaniklinjen blev mødt af datidens bedst kvalificerede undervisere. Alligevel gik det galt, fortæller Laila Zwisler, som er teknologihistoriker på DTU:

»Fem ud af seks studerende dumpede, da de gik op til de første eksaminer i 1832. Censoren var alt andet end imponeret over de studerendes færdigheder. De studerende dukkede tilsyneladende sjældent op til tegne- og værkstedsundervisning – måske fordi læreanstalten primært rekrutterede blandt borgerskabets børn, der ikke havde meget tilovers for håndens arbejde. Ursin blev afskediget, og den nye læreanstalt var rystet.«

Datidens polyteknikere følte sig ofte for fine til industrien, og uddannelsen var ikke rettet mod virksomhederne.
Per Boje, Syddansk Universitet

I det historiske værk ‘Naturens tankelæser’ får den slagne professor dog trøstende ord med på vejen. Forfatter og historiker Dan Christensen skriver om faget maskinlære: ‘Det var et nyt fag i Danmark. Der var ingen lærebøger, der var ingen teori, der var ikke engang en sammenhængende beskrivelse af fagets indhold. Ursin var derfor anbragt på en uriaspost’.

Polyteknikere for fine til industrien

Den eneste studerende, der bestod første eksamen, var en udlært kunstdrejer, der havde erfaring med metalarbejde. Navnet var Julius Wilkens. Og måske var det netop hans håndværksmæssige baggrund, der var årsag til hans succes.

Svaret er uvist, men skandalen tydeliggjorde den intense diskussion om teori kontra praksis, der eksisterede. Få år senere betød de studerendes manglende lyst til at bevæge sig ned i værkstederne, at bestyrelsen helt sløjfede værkstedsundervisningen på mekanikuddannelsen.

Ikke desto mindre steg efterspørgslen på maskiningeniører med praktisk erfaring i 1880’erne, hvor kedlerne begyndte at arbejde på højtryk blandt andet i den hastigt voksende jern- og metalindustri. Hidtil var polyteknikere primært blevet ansat i offentlige embeder, men nu begyndte de også at mangle i maskinhallerne. Det fik Ingeniørforeningen til at plædere for mere laboratorie- og værkstedsarbejde inden for den polytekniske uddannelse.

Kritikken vandt kun delvis genklang på Den Polytekniske Læreanstalt, der dog forsøgte at komme industrien i møde ved at indføre elektroteknik på bl.a. maskinretningen, fortæller Per Boje, hovedforfatter på værket ‘Industriens Pioneer, Teknikumingeniørernes uddannelseskamp og betydning’.

»Datidens polyteknikere følte sig ofte for fine til industrien, og uddannelsen var ikke rettet mod virksomhederne. Mange tog derfor til Tyskland for at uddanne sig til fabriksingeniører, hvilket ikke var særligt tilfredsstillende for et land som Danmark, der få år forinden havde lidt et smerteligt nederlag til Tyskland,« forklarer Per Boye.

Industrikonger jublede

Med tiden stod det klart, at der var behov for en alternativ ingeniøruddannelse. Et sted, der lå mellem Den Polytekniske Læreanstalt og de tekniske skoler, hvor de unge godt nok blev undervist i maskinlære, tegning og konstruktion, men manglede en bredere videnskabelig ballast. Det blev startskuddet til Danmarks første teknikum, der blev indviet den 1. november 1905: Odense Tekniske Skole kunne byde velkommen til et nyt maskinbygningsteknikum.

‘På det treårige maskinteknikum skulle de studerende tilegne sig færdigheder til det overordnede arbejde på fabrikkerne, og der blev fra starten lagt vægt på en sammensmeltning af teori og praksis’, skriver Per Boje i sit værk om teknikumingeniørerne.

Adgangskravet var en håndværkeruddannelse eller flere års praktisk erfaring, og uddannelsen blev modtaget med åbne arme af flere af tidens industrikonger. En af disse var den driftige fabrikant Thomas B. Thrige, hvis fabrikker i begyndelsen af 1900-tallet hørte til blandt landets største arbejdspladser for ingeniører. Han blev en af skolens faste støtter og bidrog til de studerendes praktiske færdigheder ved at byde dem indenfor på virksomheds- og fabriksbesøg.

Med passer, lineal og vinkelmåler byggede de nye teknikumingeniører bro mellem bøgernes verden og maskinhallerne. Uddannelseslaboratorierne voksede og indeholdt både dieselmotorer, dampmaskiner og andet teknisk isenkram. De studerende kom ofte fra landet, deriblandt den legendariske Mads Clausen, senere grundlægger af Danfoss, der blev optaget på Odense maskinbygningsteknikum i 1924.

»En af de største aftagere af maskiningeniører i efterkrigstiden var netop Danfoss, der i høj grad rekrutterede fra Sønderborg Teknikum,« fortæller Per Boje.

Uddannelsen knopskød

I takt med, at der kom gang i de økonomiske hjul op gennem 1950’erne og 1960’erne, steg efterspørgslen på maskiningeniører. Skulle Danmark have del i den globale vækst, måtte der uddannes flere med kendskab til produktionsoptimering.

Den erkendelse lå til grund for, at man i 1959 nedsatte teknikerkommisionen, der blandt andet resulterede i, at Danmarks Tekniske Højskole i 1972 definitivt flyttede fra København til større bygninger i Lundtofte med plads til langt flere studerende.

Mange fag oplevede en forskydning fra det drifts- og værkstedsorienterede til det mere teoretiske, og i samme ombæring ændredes studiestrukturen, så de studerende i langt højere grad end tidligere fik mulighed for at sammensætte deres egen uddannelse.

»Arbejdsmarkedet var blevet så komplekst, at det var nødvendigt at lade de studerende specialisere sig tidligere end førhen,« forklarer Per Boje.

En maskiningeniør var ikke længere bare maskiningeniør. De første skridt blev taget i retning af de specialiseringer, der kendes fra uddannelsen i dag, heriblandt konstruk- tions-, materiale- og procesingeniør.

»Dele af erhvervslivet vil nok mene, at der i dag eksisterer så mange former for inge- niøruddannelser, at det forvirrer mere end det gavner, men de mange specialiseringer er også et udtryk for nødvendigheden af at kunne tiltrække unge med meget specifikke interesser,« konstaterer Per Boje.

Specialisering af ingeniøruddannelsen var imidlertid ikke det eneste revolutionerende, der skete for faget i 1970’erne. Maskiningeniøruddannelsen blev som alt andet i samfundet i disse år stærkt påvirket af den hastigt voksende digitalisering.

Fagfolk forlod tegneborde og laboratorier og kastede sig begejstret over computerassisteret modellering (CAD) og numerisk simulering. Det ændrede faget radikalt, fortæller Knud Erik Meyer, studieleder, DTU Mekanik.

1829: Indvielse af Den Polytekniske Læreanstalt som uddannelsessted for ‘Kandidater i Mekanik’ (maskiningeniører) og ‘Kandidater i anvendt Naturvidenskab’ (kemikere). Læreanstalten blev ledet af H.C. Ørsted frem til 1851. Studietiden for en polyteknisk kandidat var to år.

1903: Elektroteknik bliver oprettet som selvstændig studieretning. Læreanstalten uddanner nu fire slags ingeniører: bygningsingeniører, elektroingeniører, fabriksingeniører (senere kemiingeniører) og maskiningeniører.

1905: Teknikumingeniøruddannelsen bliver oprettet først i Odense, siden også i andre danske byer. Uddannelsen er målrettet håndværkersvende med lyst til at læse videre. I 1974 bliver Aalborg Teknikum en del af det nyoprettede Aalborg Universitet, og siden da fusionerer en stor del af landets ingeniørhøjskoler med landets universiteter.

1933: Navnet Danmarks Tekniske Højskole anvendes for første gang, ligesom det er første gang, at den beskyttede titel ‘civilingeniør’ bliver brugt.

1957: Oprettelse af Danmarks Ingeniørakademi (DIA) som selvstændig institution for uddannelse af diplomingeniører.

1995: DIA fusionerer med Danmarks Tekniske Universitet, der herefter både uddanner civilingeniører med en femårig uddannelse og diplomingeniører med en 3,5-årig uddannelse. Diplomingeniøruddannelsen afløser i 1993 de hidtidige akademi- og teknikumingeniøruddannelser.

2007: Politikerne vil have ingeniørhøjskolerne i København (IHK) og Aarhus (IHA) lagt sammen med professionshøjskolerne, men de to skoler udvider i stedet samarbejdet med henholdsvis Aalborg Universitet og Aarhus Universitet.

»Da jeg begyndte min uddannelse i 1980’erne, var det primært underviserne, der gjorde brug af de splinternye computere. Først i løbet af 1990’erne begyndte de studerende at bruge softwareprogrammer inden for blandt andet FEM (Finite Element Modeling) og CFD (Computational Fluid Dynamics). Jeg husker det som et markant skift,« fortæller Knud Erik Meyer.

Med de nye computer-redskaber kunne de studerende ikke bare udarbejde mere avancerede modeller end tidligere, systemer kunne nu også samtænkes på helt nye måder, og det løftede niveauet markant på studiet, fortæller Knud Erik Meyer.

»Over årene er studenterprojekterne blevet gradvist mere og mere sofistikerede. I dag ser vi bachelorprojekter på samme niveau som tidligere masterprojekter. Der er ingen tvivl om, at de studerende bliver dygtigere og dygtigere,« konstaterer Knud Erik Meyer.

Fortsat krav om frihåndstegning

Sidste skud på stammen er introduktionen af 3D-printere, der gør det muligt for de studerende at udvikle projekter langt hurtigere end tidligere. I februar i år indviede DTU det såkaldte åbne 3D-laboratorium Fablab, hvor de studerende for eksempel frit kan skabe skalamodeller. Ikke desto mindre er frihåndstegning fortsat en del af pensum.

»Vi lægger stadig vægt på, at de studerende skal kunne tage et stykke papir og en blyant og skitsere deres løsninger. Det styrker dialogen og kreativiteten, når man hurtigt kan fremvise sine ideer på en tegning,« fastslår Knud Erik Meyer.

De praktiske færdigheder er altså stadig til stede i uddannelsen, selv om den moderne ingeniør sjældent har decideret værkstedserfaring. I løbet af knap ti år er andelen af ingeniørstuderende med håndværkerbaggrund halveret. En udvikling, som Ingeniørforeningen gerne så vendt. Men på ingeniørstudiet bliver praksis ikke nedprioriteret. Tværtimod, understreger Knud Erik Meyer.

»Vi har brug for alle de redskaber, vi har i værkstøjskassen, for at kunne optimere på moderne produkter. Vi kan ikke bare regne os frem til løsninger, men forsøger os hele tiden frem i laboratorierne. Det er jo først i praksis, at man virkelig forstår, hvad det vil sige at være oppe imod fysikkens love,« siger Knud Erik Meyer.

Botox vil i fremtiden måske give et bedre udseende på flere måder. Hvor midlet – eller skal vi sige giften – i dag primært kendes for at gøre ungdomstørstende Hollywood-stjerner glattere i huden, vil den inden for nogle år måske kunne bruges til at fremme sundheden, skriver Norges tekniske universitet i en pressemeddelelse.

Helene Johannessen, som er ph.d.-studerende på universitet har forsøgt sig med Botox-indsprøjtninger i rotter, som efterfølgende tabte 20-30 procent af kropsvægten i løbet af de næste fem uger.

Det skete, efter at den muskellammende gift blev indsprøjtet i den 10. hjernenerve, som forsyner indvolde i bryst og bughule med nervetråde. Det er også denne nerve, som giver en sultfølelse og kontrollerer madens passage gennem tarmene.

Da nerven blev lammet, begyndte rotterne at spise mindre, da det så ud til, at effekten fik maden til at glide langsommere gennem systemet.

Håbet er således, at indsprøjtninger med Botox med tiden vil kunne erstatte – eller i hvert fald være et alternativ til – fedmeoperationer, hvor mavesækken bliver formindsket kirurgisk.

Helene Johannessen siger, ifølge meddelelsen, at hun regner med, at forskergruppen er klar til at starte kliniske test på mennesker, men lige skal have tilladelse til det fra den regionale etiske komité.

»Til at begynde med vil vi invitere patienter, som gerne vil have en fedmeoperation, men som af en eller anden grund ikke kan få en,« siger hun.

WHO anslår, at fedme er årsag til 10-13 procent af alle dødsfald rundt om i Europa, og at 2-8 procent af omkostningerne til sundhedsvæsenet går til behandling af fedmerelaterede sygdomme.

Botox vil i fremtiden måske give et bedre udseende på flere måder. Hvor midlet – eller skal vi sige giften – i dag primært kendes for at gøre ungdomstørstende Hollywood-stjerner glattere i huden, vil den inden for nogle år måske kunne bruges til at fremme sundheden, skriver Norges tekniske universitet i en pressemeddelelse.

Helene Johannessen, som er ph.d.-studerende på universitet har forsøgt sig med Botox-indsprøjtninger i rotter, som efterfølgende tabte 20-30 procent af kropsvægten i løbet af de næste fem uger.

Det skete, efter at den muskellammende gift blev indsprøjtet i den 10. hjernenerve, som forsyner indvolde i bryst og bughule med nervetråde. Det er også denne nerve, som giver en sultfølelse og kontrollerer madens passage gennem tarmene.

Da nerven blev lammet, begyndte rotterne at spise mindre, da det så ud til, at effekten fik maden til at glide langsommere gennem systemet.

Håbet er således, at indsprøjtninger med Botox med tiden vil kunne erstatte – eller i hvert fald være et alternativ til – fedmeoperationer, hvor mavesækken bliver formindsket kirurgisk.

Helene Johannessen siger, ifølge meddelelsen, at hun regner med, at forskergruppen er klar til at starte kliniske test på mennesker, men lige skal have tilladelse til det fra den regionale etiske komité.

»Til at begynde med vil vi invitere patienter, som gerne vil have en fedmeoperation, men som af en eller anden grund ikke kan få en,« siger hun.

WHO anslår, at fedme er årsag til 10-13 procent af alle dødsfald rundt om i Europa, og at 2-8 procent af omkostningerne til sundhedsvæsenet går til behandling af fedmerelaterede sygdomme.

I mit tidligere indlæg fortalte jeg om mine planer om en lille PXE server, jeg kunne bruge til at slette maskiner med.
Der er helt sikkert andre måder at gøre dette på, men det er dén måde, jeg har brugt, og den virkede for mig. For nemhedens skyld fandt jeg nogle stumper akryl frem og lavede en lille stand, KTLX’en kan sidde fast på – det fjerner problemet med ledninger, muligheden for kortslutninger, og gør det en helt del lettere ( synes jeg ) at håndtere hardwaren. Længe leve LockTite og dobbeltklæbende tape

Foruden en minimal OpenSuse ( net ) installation tilføjede jeg i pakke manager’en i YAST ( Yet Another Setup Tool ) :

• DHCP Server
• NFS-Kernel-Server
• OpenSSH ( for remote shell )
• SysLinux
• TFTP Server

Jeg foretrækker at bruge putty som remote shell access til serveren for at udnytte ”tab complete”. Opsætningen af den er lidt uden for scope for mit indlæg, så det vil jeg overlade til Google ;-), men ellers har Yast også en rigtig lækker måde at gøre det på.

DHCP serverens indstillinger mangler et par ting : IP adressen på TFTP serveren, navnet på SysLinux PXE filen og ”Dynamic-BootP” protokollen aktiveret ( ok, det var så 3 stk ).

Det er værd at notere, at ”filename” SKAL komme efter ”next-server” – jeg oplevede i hvert fald fejl, da jeg byttede om på dem. Filerne, som skal danne grundlaget for boot af andre maskiner, hentes fra min server ved at .iso filen fra DBAN til serveren via wget. En folder oprettes i roden :

Strukturen for TFTP serveren laves med

Og iso filen mountes som readonly og alle filer kopieres over. Efterfølgende unmountes iso’en ( og denne kan nu slettes for at frigøre mere plads ) :

Et par filer er nødvendige for at kunne konfigurere pxe :
/srv/tftpboot/pxelinux.cfg/default, som indeholder ”hovedmenuen” for PXE, og pxe.conf ( samme folder ), som indeholder alle ”grundindstillingerne” for PXE, hhv. :

og

Læg mærke til, at i default filen er der en henvisning til dban.menu. Det har jeg gjort for at holde de enkelte filer på et nogen lunde fornuftigt leje mht. størrelse etc. Det er min plan, at jeg vil udvide mulighederne på serveren senere hen, så jeg vil holde muligheden for at lette udvidelsen åben.

Nå, alt dette skal jo så testes, og til det bruger jeg VirtualBox på min laptop :

Where 2 go from here?

Næste skridt herfra til så være at få sat serveren op med flere værktøjer ( Hiren’s Boot CD, Knoppix etc. ), og endog opgradere en virtuel maskine ( faktisk den, jeg kørte testen af konfigurationen på ) til at være min egentlige DHCP / PXE server, så jeg blot skal koble mine embedded’e systemer til netværket i stedet for at fedte rundt med USB sticks :-).

Jeg skal også have pakket KTLX’en ind i en lille kasse, så den ikke kommer noget til ( kortslutning etc. ) og monteret en knap på, så jeg kan lukke pænt ned.

Det var meget lidt om PXE – go nuts