Narodowe Centrum Badań Jądrowych znajduje się w Otwocku w dzielnicy Świerk. To największy instytut badawczy w Polsce, ze względu na specyfikę swoich badań, pilnie strzeżony przed dostępem osób niepowołanych.
NCBJ to nie tylko reaktor MARIA...
– Narodowe Centrum Badań Jądrowych zajmuje ponad 40 hektarów i zatrudnia około 1200 osób, wśród których znajduje się wielu naukowców, w tym około 70 pracowników naukowych z tytułem profesora albo stopniem doktora habilitowanego oraz ponad 200 doktorów. Co roku publikujemy co najmniej 500 artykułów naukowych w międzynarodowych periodykach – mówi prof. Agnieszka Pollo, zastępca dyrektora Narodowego Centrum Badań Jądrowych ds. Naukowych.
Jednym z symboli NCBJ jest jedyny działający w Polsce jądrowy reaktor badawczy MARIA, który służy do wielu celów.
– Jego praktycznym zastosowaniem, które stanowi duży obszar działalności, jest produkcja radiofarmaceutyków. Jeżeli ktokolwiek z Państwa kiedykolwiek korzystał z usług medycyny nuklearnej, na przykład przy leczeniu onkologicznym, to bardzo prawdopodobne, że korzystał z leków, które miały w sobie radioizotopy wyprodukowane w naszym reaktorze – mówi prof. Pollo.
– Reaktor Maria został zbudowany w latach 70-tych jako reaktor badawczy do testów materiałowych. W tej chwili jest używany głównie do produkcji radiofarmaceutyków – wskazuje z kolei prof. Jacek Jagielski, Dyrektor Departamentu Fizyki Materiałów – Warto wspomnieć, że tydzień naświetlania na Marii to kilkaset tysięcy procedur medycznych. To ma gigantyczne znaczenie dla zdrowia obywateli. Reaktor jest również wykorzystywany do naświetlania materiałów, które mogą być użyte w instalacji jądrowej – dodaje.
...ale wiele różnych laboratoriów i zakładów
– Ale to nie jest jedyne pole działania NCBJ – podkreśla prof. Pollo. –To wielka struktura i wielki obszar badań naukowych, które zazębiają się ze sobą. Pokrywają obszar od badań podstawowych po bardzo zaawansowane badania stosowane. Badania podstawowe to badania dotyczące tego, jak działa wszechświat. To badania bez bezpośrednich zastosowań prowadzone na przykład w zakresie fizyki, astrofizyki, dotyczące m.in. tego, jak wyglądają i jakimi prawami rządzą się cząstki elementarne, jak wyglądają jądra atomowe. To badania nad falami grawitacyjnymi, badania odległych galaktyk i ich struktur. Badania nad tym, jak powstał wszechświat i dlaczego jest taki jaki jest – tłumaczy zastępca dyrektora NCBJ.
Na terenie centrum, poza reaktorem, znajdują się liczne laboratoria. – Między innymi laboratorium zajmujące się badaniami materiałowymi, laboratorium zajmujące się produkcją akceleratorów, produkcją detektorów różnego rodzaju, zakład produkujący radiofarmaceutyki. Mamy również centrum superkomputerowe, które jest jednym z największych takich centrów w Polsce z bardzo nowoczesnym wyposażeniem i służy uczonym z naszego instytutu – wymienia prof. Pollo.
Jednym z ważnych laboratoriów, które odwiedziliśmy podczas wizyty w NCBJ w ramach cyklu „Nauka to polska specjalność” jest Laboratorium Badań Materiałowych.
– W tej chwili prowadzimy kilka ciekawych badań – wskazuje prof. Jacek Jagielski. – Jednym z najciekawszych tematów są stopy wysokiej entropii. To nowa kategoria materiałów, zupełnie nowy paradygmat, jeżeli chodzi o badania materiałowe. Dotąd wykorzystywane stopy to było zasadniczo żelazo z jakimiś domieszkami. Stopy wysokiej entropii to 5 składników mniej więcej w równych proporcjach. To daje ogromne możliwości kształtowania ich właściwości. Mogą być odporne na korozję, na wysokie temperatury, na promieniowanie. Drugi ciekawy temat, który mam nadzieję, że za chwilę ruszy, to wspólny projekt z Koreą Południową dotyczący nowej generacji reaktorów jądrowych. To tzw. paliwo odporne na wypadki. Mówiąc w dużym skrócie, chodzi o to, żeby coś takiego, co się zdarzyło w Fukushimie, się nie mogło powtórzyć – dodaje.
Innym miejscem, które odwiedziliśmy, był Zakład Fizyki i Techniki Akceleracji Cząstek.
– To dosyć unikalna grupa zajmująca się budowaniem nowych urządzeń wytwarzających promieniowanie jonizujące oraz urządzeń detekcyjnych do ich wykrywania. Jesteśmy zakładem zajmującym się przede wszystkim fizyką stosowaną. Nie teoretyczną, tylko taką, która zamienia się w gotowe urządzenia, które służą społeczeństwu – mówi kierownik zakładu prof. Sławomir Wronka.
Naukowiec obrazowo wytłumaczył, czym jego zakład zajmuje się w ramach Nardowego Centrum Badań Jądrowych.
– Budowa infrastruktury przemysłowej, systemów, elementów, układów, takich jak turbiny, połączenia, rury, złącza spawane, w zasadzie cała infrastruktura przemysłowa wymaga wykonywania badań jakościowych. To znaczy musimy sprawdzić, czy spełnione są parametry tych urządzeń wymagane do ich działania oraz czy zapewnione są aspekty bezpieczeństwa. Na przykład czy elementy elektrowni, czy to klasycznej, czy szczególnie elektrowni jądrowej będą bezpieczne dla operatorów i dla osób postronnych – mówił Wronka.
– Badania nieniszczące to takie badania, w których nie dochodzi do uszkodzenia elementów kontrolowanych. Jedną z takich metod są badania rentgenowskie, które polegają na wykonaniu prześwietlenia. Gdy idziemy do lekarza, możemy sprawdzić, czy nie mamy złamanej ręki, nogi, uszkodzonej czaszki, albo jakiegoś ciała obcego w organizmie. Tak samo możemy wykonać prześwietlenie rentgenowskie, żeby sprawdzić, czy dany element przemysłowy, dany obiekt, nie ma w środku pęknięć, korozji, czy jest bezpieczny w eksploatacji, czy nie dochodzi do jakichś uszkodzeń, które mogłyby stanowić zagrożenie – wyjaśniał naukowiec. – W NCBJ zajmujemy się projektowaniem, serwisowaniem i wszelaką obsługą tego typu urządzeń jak liniowy akcelerator elektronów. Wytwarza on energię promieniowania rentgenowskiego około stukrotnie większą, niż klasyczna lampa rentgenowska. Pozwala to na prześwietlenie np. 30 cm litej stali albo odpowiednio większych elementów złożonych z innych substancji. Jesteśmy w stanie prześwietlić całą ciężarówkę albo cały wagon kolejowy, żeby sprawdzić, co jest w środku. Dzięki temu na samej granicy możemy sprawdzić, co jest wwożone do kraju, czy to bezpieczne. Możemy sprawdzać, czy towary są zgodne z tym, co jest deklarowane – wskazuje.
Opracowanym systemem, który służy do prześwietlania ładunków wielkogabarytowych na granicach jest CANIS.
– CANIS to system służący do kontroli granicznej wielkogabarytowych obiektów oparty o akcelerator o przełączanej energii, układ detekcyjny, system sterowania oraz organizację całości układów w taki sposób, żeby działały efektywnie. Dzięki temu możemy uzyskać obrazy kolorowe, tak jak na lotniskach, gdzie jest kontrolowany bagaż. Taki obraz wskazuje na materiały organiczne i nieorganiczne – tłumaczy naukowiec. – Mamy na to dwa własne patenty. Jesteśmy dumni, że osiągnęliśmy poziom światowy – dodaje.
Dyrektor NCBJ: Jesteśmy dumni z naszych badań naukowych
Laboratorium Badań Materiałowych i Zakład Fizyki i Techniki Akceleracji Cząstek to oczywiście jedynie dwa z parudziesięciu laboratoriów i zakładów działających w ramach Narodowego Centrum Badań Jądrowych.
– Jesteśmy szczególnie dumni z badań naukowych, które w NCBJ są prowadzone na bardzo wysokim poziomie – mówi prof. Krzysztof Kurek, dyrektor NCBJ. – Jesteśmy dumni z produkcji radiofarmaceutyków, która jest taką naszą podstawową działalnością komercyjną, oraz w tej chwili z odbudowania kompetencji w dziedzinie energetyki jądrowej – wymienia.
Dyrektor Centrum wskazuje jeszcze jeden warty szczególnej uwagi projekt badawczy. – Instytut realizuje w tej chwili również duży projekt infrastrukturalny polskiego lasera na swobodnych elektronach (PolFEL). To jest urządzenie, które ma być absolutnie unikatowe w skali Polski i zbudowane w najnowszej technologii nadprzewodzącej – wskazuje. – Zasada działania tego lasera polega na tym, że akcelerator nadprzewodzący będzie produkował wiązkę elektronów, która następnie wyprodukuje impuls laserowy o bardzo wysokiej mocy. To urządzenie może być używane w wielu dziedzinach. Może służyć do badań materiałowych w zakresie teraherców, ale jego rola może być użyteczna również przy badaniach materiałów potrzebnych dla energetyki jądrowej, ale nie tylko. To urządzenie, które może również być wykorzystywane w chemii, w biologii, pokazując, w jaki sposób związki chemiczne łączą się ze sobą. To duży projekt, który będzie kosztował ponad 200 milionów złotych i będzie unikatowy, również w skali Europy – podkreśla na koniec.
Nauka to polska specjalność
Wielkie postacie polskiej nauki
Przeczytaj inne artykuły poświęcone polskiej nauce
Projekt współfinansowany ze środków Ministerstwa Edukacji i Nauki w ramach programu „Społeczna Odpowiedzialność Nauki”
Narodowe Centrum Badań Jądrowych