3-2015 INSTYTUT CHEMII I TECHNIKI JĄDROWEJ POLSKIE TOWARZYSTWO NUKLEONICZNE

VOL. 58 Z. 3 ISSN 0551-6846 WARSZAWA 2015 Czytaj str. 2-7 Akcelerator LECH zainstalowany w hali atomowej Instytutu Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu Warszawskiego przy ul. Hożej - 1970 r. 3-2015 INSTYTUT CHEMII I TECHNIKI JĄDROWEJ POLSKIE TOWARZYSTWO NUKLEONICZNE

2 PTJ SPIS TREŚCI PONAD 50 LAT PRACY - AKCELERATORA TYPU VAN DE GRAAFFA LECH Marian Jaskóła, Andrzej Korman... 2 STRATEGICZNY PROJEKT BADAWCZY NARODOWEGO CENTRUM BADAŃ I ROZWOJU (Zad.7) Jacek Michalik, Rafał Kocia... 8 MIĘDZYNARODOWE PODSTAWOWE NORMY OCHRONY PRZED PROMIENIOWANIEM I BEZPIECZEŃSTWA ŹRÓDEŁ PROMIENIOWANIA Tadeusz Musiałowicz... 15 PROBABILISTYCZNA ANALIZA BEZPIECZEŃSTWA NA POZIOMIE 3 Ernest Staroń... 23 POCZĄTKI I ROZWÓJ BADAŃ RADIACYJNYCH W IBJ NA ŻERANIU Wacław Stachowicz... 29 INNOWACJE W PRZEMYŚLE TWORZYW POLIMEROWYCH Wojciech Głuszewski... 34 90 TA ROCZNICA ROZPOCZĘCIA BUDOWY INSTYTUTU RADOWEGO W WARSZAWIE Małgorzata Sobieszczak-Marciniak, Wojciech Bulski... 36 DONIESIENIA Z KRAJU... 41 DONIESIENIA ZE ŚWIATA... 53 IN MEMORIAM... 57 NAJNOWSZE INFORMACJE... 59 Kwartalnik naukowo-informacyjny Postępy Techniki Jądrowej Wydawca: Instytut Chemii i Techniki Jądrowej ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa, Kontakt Telefoniczny: Tel. 22 504 12 48 Fax.: 22 811 15 32 Redaktor naczelny: Stanisław Latek S.Latek@ichtj.waw.pl Komitet redakcyjny: Wojciech Głuszewski Maria Kowalska Łukasz Sawicki Andrzej Mikulski Marek Rabiński Edward Rurarz Elżbieta Zalewska Redakcja: PTJ-redakcja@ichtj.waw.pl Opracowanie graficzne: Hubert Stañczyk (Agencja Reklamowa TOP) Zastrzegamy sobie prawo skracania i adjustacji tekstów oraz zmian tytułów. Prenumerata Zamówienia na prenumeratę kwartalnika POSTĘPY TECHNIKI JĄDROWEJ należy składać na adres redakcji jak wyżej. Wpłaty proszę przekazać na konto: Bank Pekao SA, 45 1240 3480 1111 0000 4278 2935 Koszt prenumeraty rocznej (4 zeszyty łącznie z kosztami przesyłki) wynosi 50 zł. Składając zamówienie należy podać adres osoby lub instytucji zamawiającej, na który ma być przesłane czasopismo oraz numer NIP. Skład i druk: Agencja Reklamowa TOP, ul. Toruńska 148, 87-800 Włocławek więcej informacji na stronach 2 7

PTJ OD REDAKCJI 1 Szanowni Państwo, Redakcja naszego czasopisma postanowiła, że w bieżącym roku, w którym mija 60 lat od powołania Instytutu Badań Jądrowych będziemy przypominać naszym Czytelnikom ważne urządzenia jądrowe wykorzystywane w czasie istnienia IBJ i później. W pierwszych dwóch numerach PTJ przypomnieliśmy ważną rolę, jaką w historii Instytutu Badań Jądrowych odegrały reaktory jądrowe EWA i MARIA, a także dokonania IBJ osiągnięte dzięki posiadaniu tych urządzeń. W bieżącym zeszycie znajdą Państwo artykuł na temat akceleratora LECH. Tytuł artykułu: Ponad 50 lat pracy - akceleratora typu Van de Graaffa Lech w Instytucie Badań Jądrowych. Autorami artykułu są Marian Jaskóła i Andrzej Korman. Akcelerator uruchomiony został w 1961 r., ale jego konstrukcję rozpoczęto w 1953 r. w Instytucie Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu Warszawskiego. W zakończeniu artykułu znalazły się słowa: Powyższe wspomnienie napisano chcąc przypomnieć i przybliżyć fizykom starszego jak i młodszego pokolenia ośrodka warszawskiego o istnieniu akceleratora Van de Graaffa Lech. (...) Za kilka lat napisanie takiego artykułu byłoby znacznie trudniejsze, bowiem czas zaciera pamięć, ubywa ludzi pamiętających jego powstawanie i lata świetności, a poza tym dostęp do materiałów źródłowych będzie coraz bardziej ograniczony. Drugi w kolejności tekst bieżącego zeszytu Postępów prezentuje najważniejsze rezultaty prac zadania badawczego nr 7 pt. Analiza procesów generacji wodoru w reaktorze jądrowym w trakcie normalnej eksploatacji i w sytuacjach awaryjnych z propozycjami działań na rzecz podniesienia poziomu bezpieczeństwa jądrowego. Zadanie realizowane było w ramach strategicznego projektu badawczego Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej powołanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) jako wsparcie dla zaplecza naukowego atomistyki w ramach działań związanych z programem rozwoju energetyki jądrowej w Polsce. Przypomnijmy, że głównym celem tego projektu było przygotowanie jednostek badawczych do udziału w polskim programie jądrowym. Autorami artykułu są Jacek Michalik i Rafał Kocia. Autorem kolejnego artykułu ( Międzynarodowe podstawowe normy ochrony przed promieniowaniem i bezpieczeństwa źródeł promieniowania ) jest docent Tadeusz Musiałowicz. Przy omawianiu NORM autor wnikliwie scharakteryzował wymagania dotyczące różnych sytuacji narażenia: planowanego narażenia, wyjątkowego narażenia i istniejącego narażenia. W zakończeniu artykułu, jego autor i współautor poprzednich wydań NORM, przedstawia swoją opinię na temat omawianej publikacji. Probabilistyczna analiza bezpieczeństwa na poziomie 3, to tytuł artykułu Ernesta Staronia. Sam tytuł nie jest zrozumiały dla przeciętnego Czytelnika. Dlatego bardzo zachęcam wszystkich Państwa do uważnego przeczytania wstępnych części tekstu, gdzie można znaleźć wyjaśnienia używanych w artykule pojęć. Zdecydowanie zgadzam się ze stwierdzeniem Autora, który analizując zalety i wady opisywanego narzędzia, stwierdza, że końcowa ocena probabilistycznej analizy bezpieczeństwa na poziomie trzecim jest jednak bardzo pozytywna - ocenia się, że jeśli już została wykonana to jest ona niesłychanie przydatna i ułatwia podejmowanie rozsądnych, przemyślanych decyzji odnoszących się do bezpieczeństwa elektrowni jądrowych. Wieloletni pracownik IChTJ dr Wacław Stachowicz przypomina w swoim artykule początki i rozwój badań radiacyjnych w IBJ na Żeraniu, w tym konstrukcję źródeł promieniowania, pierwsze badania związków nieorganicznych i organicznych. Omawia instalację komercyjnej instalacji radiacyjnej z liniowym akceleratorem elektronów oraz rozszerzony w związku z tym program badań. W artykule Innowacje w przemyśle tworzyw polimerowych nasz kolega redakcyjny i autor wielu tekstów Wojciech Głuszewski udowadnia, że chociaż prowadzone od kilkudziesięciu lat badania naukowe pozwoliły poznać podstawowe zjawiska wywołane przez działanie promieniowania jonizującego na tworzywa sztuczne to jednak radiacyjna modyfikacja tworzyw polimerowych posiada olbrzymi i niewykorzystany jeszcze w naszym kraju potencjał innowacyjny. Pani prezes Towarzystwa Marii Skłodowskiej w Hołdzie, Małgorzata Sobieszczak-Marciniak i Wojciech Bulski przygotowali dla nas bogato ilustrowaną zdjęciami relację z obchodów 90 tej rocznicy rozpoczęcia budowy Instytutu Radowego w Warszawie. W tekście przypomniano także liczne ciekawe inicjatywy podejmowane zanim polska noblistka położyła (w roku 1925) kamień węgielny pod gmach Instytutu Radowego. Teksty w rubryce In memoriam i ilustracje na ostatniej stronie okładki poświęcone są pamięci zmarłego w sierpniu prof. Sueo Machi, znanego japońskiego eksperta z zakresu technologii jądrowych i energetyki jądrowej. W Doniesieniach z kraju zamieszczamy m.in. tekst pod tytułem: Budowa elektrowni jądrowej nad Morzem Bałtyckim uchroni przed blackoutami?, w którym analizując skutki suszy w Polsce, autorzy (A. Chmielewski, M. Szołucha) napisali: Społeczeństwo odczuje skutki suszy też w sposób finansowy. Więcej zapłacimy za artykuły rolno-spożywcze oraz energię elektryczną. Reasumując, implementacja energetyki jądrowej w Polsce, która realizuje ambitny program znalezienia się w 20- stce najbardziej rozwiniętych krajów świata, jest koniecznością. Inne ciekawe teksty zawierają informacje o Energii dla klimatu, XIII Szkole sterylizacji i mikrobiologicznej dekontaminacji radiacyjnej, Science Diplomacy, warsztatach poświęconych społecznym aspektom rozwoju energetyki jądrowej w Polsce, wizycie prof. Keiichi Kodaira w IChTJ, programach staży i praktyk w Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej. W Doniesieniach ze świata piszemy o konferencji RICO- MET, poświęconej percepcji ryzyka i komunikowaniu się ze społeczeństwem w sprawach dotyczących narażenia na promieniowanie jonizujące. Konferencja odbyła się w Słowenii z udziałem dość licznej grupy Polaków, w tym dziennikarzy. Drugie doniesienie ze świata dotyczy konferencji Europejskiego Towarzystwa Fizycznego na temat fizyki wysokich energii, podczas której przedstawiono i przedyskutowano najnowsze wyniki w tej dziedzinie. Szanowni Państwo, Życzę pięknej, słonecznej, złotej jesieni. I wyrażam nadzieję, że ewentualne zmiany na szczytach władzy po październikowych wyborach nie spowodują kolejnych perturbacji w realizacji - już i tak mocno spóźnionego - Polskiego Programu Energetyki Jądrowej. Redaktor naczelny Stanisław Latek

2 PTJ PONAD 50 LAT PRACY - AKCELERATORA TYPU VAN DE GRAAFFA LECH W INSTYTUCIE BADAŃ JĄDROWYCH Over 50 years of operation of the Lech accelerator at the Institute of Nuclear Research Marian Jaskóła, Andrzej Korman Warszawski, elektrostatyczny akcelerator typu Van de Graaffa Lech był urządzeniem całkowicie zbudowanym w kraju. Akcelerator rozpoczął pracę w 1961 r. w Instytucie Badań Jądrowych (IBJ) w Warszawie. Konstrukcja akceleratora rozpoczęła się w 1953 r. w Instytucie Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu Warszawskiego. Po wielu ulepszeniach i modyfi kacjach akcelerator posiadał następujące parametry: energia cząstek naładowanych od 0,1 do 3,2 MeV, stabilność energii ok. 1 kev, natężenie prądu do 50 μa, przyspieszane cząstki: protony, deuterony, jony 3 He i 4 He. Akcelerator był głównie używany do badań podstawowych z dziedziny fizyki jądrowej i prac aplikacyjnych stosujących metody fizyki jądrowej w innych dziedzinach fizyki i technologii. The Warsaw pressurised accelerator Lech of the Van de Graaff type was a completely home-made machine. It began operation in 1961 at the Institute of Nuclear Research. Construction of the accelerator was begun in 1953 by the Institute of Experimental Physics of Warsaw University. After several improvements and modifi cations the accelerator had the following parameters: energy from 0.1 to 3.2 MeV, energy stability about 1 kev, ion current up to 50 μa, accelerated particles protons, deuterons, 3 He and 4 He. The accelerator was mainly used for basic research in nuclear physics and for application of nuclear research methods in other fi eld of physics and technology. Słowa kluczowe: akceleratory elektrostatyczne, energia 0,1 3,2 MeV, jony: protony, deuterony, 3 He i 4 He Keywords: electrostatic accelerator, energy 0.1 3.2 MeV, ions: protons, deuterons, 3 He and 4 He Uruchomiony w Warszawie akcelerator typu Van de Graaffa Lech pracował przez ponad 50 lat. W dniu jego uroczystego oddania do eksploatacji 22 grudnia 1961 r. w dzienniku Życie Warszawy tak oto napisano w artykule pt.: Uruchomienie akceleratora typu Van de Graaffa w Warszawie Akcelerator warszawski został zaprojektowany przez nieżyjącego już młodego naukowca z IBJ mgr. inż. Lecha Bobrowskiego pod kierunkiem prof. Andrzeja Sołtana. Po tragicznej śmierci mgr L. Bobrowskiego w październiku 1958 r., ciężar dokończenia budowy spadł na barki młodych pracowników: Eugeniusza Górskiego, Mariana Jaskółę i Andrzeja Marcinkowskiego, którzy pod kierunkiem kierownika Zakładu Fizyki Jądra Atomowego IBJ prof. Zdzisława Wilhelmiego doprowadzili dzieło do pomyślnego końca. Podczas uroczystego otwarcia, w którym udział wzięli minister szkolnictwa wyższego H. Golański, Pełnomocnik Rządu ds. Wykorzystania Energii Jądrowej minister W. Billig, dyrektorzy Instytutu Badań Jądrowych profesorowie J.P. Nowacki oraz M. Danysz, stwierdzono, że akcelerator Lech pod względem ważności plasuje się na trzecim miejscu: za reaktorem jądrowym w Świerku i cyklotronem krakowskim urządzeniami zakupionymi w Związku Radzieckim. W swoim wystąpieniu prof. Z. Wilhelmi stwierdził, że nauka polska, a w szczególności fizyka jądrowa zyskała nowoczesne narzędzie badawcze. Jednocześnie z pracami eksperymentalnymi w dziedzinie reakcji jądrowych i spektroskopii na akceleratorze będą prowadzone prace użytkowe dla gospodarki narodowej. Ponad 40 lat owocnej pracy akceleratora wykazały słuszność powyższych stwierdzeń. Zespołem budowy, a następnie eksploatacji i modernizacji akceleratora Lech kierowali (w kolejności chronologicznej): Eugeniusz Górski w latach 1958-1967; Marian Jaskóła w latach 1968-1977, Lucjan Zemło w latach 1978-1981 i 1984-1985, Andrzej Bieńkowski w latach 1982-1983, 1988-1992, 1997-2000; Andrzej Korman w latach 1986-1987, 1992-1996 i od 2000 do chwili jego zamknięcia w grudniu 2014 r. W latach 1955-1980 akceleratory elektrostatyczne typu Van de Graaffa były w świecie podstawowym narzędziem badawczym w fizyce jądrowej niskich energii. Główne zalety tych akceleratorów to: wysoka stabilność energii, łatwa możliwość zmiany rodzaju przyspieszanych jonów i ich energii, wysoka intensywność i stabilność położenia wiązki jonów przy dobrych parametrach geometrycznych, wreszcie niski koszt eksploatacji w porównaniu do innych rodzajów akceleratorów.

PTJ MARIAN JASKÓŁA, ANDRZEJ KORMAN 3 W elektrostatycznym akceleratorze Van de Graaffa wysokie napięcie U jest wytwarzane przez ładunek elektryczny Q zgromadzony na metalicznej cylindryczno-kulistej elektrodzie o pojemności C umieszczonej na izolacyjnej kolumnie wsporczej. Spełniona jest relacja: napięcie U=Q/C, a maksymalna jego wartość ograniczona jest wytrzymałością ośrodka. Ładunek do elektrody jest donoszony przy pomocy izolacyjnego ruchomego pasa. Całość umieszczona jest w zbiorniku ciśnieniowym wypełnionym suchym gazem izolacyjnym pod ciśnieniem kilku-kilkunastu atmosfer celem zwiększenia wytrzymałości ośrodka na przebicia elektryczne i podniesienie uzyskiwanego maksymalnego napięcia U. Najczęściej jako gaz izolacyjny używana jest mieszanina azotu i dwutlenku węgla (N 2 ~70%, CO 2 ~30%) pod ciśnieniem ok. 10-12 atm lub znacznie droższy (sześciofluorek siarki SF 6 ) pod ciśnieniem kilku atmosfer. Pole elektryczne wzdłuż kolumny wsporczej oraz rury akceleracyjnej jest rozłożone liniowo przy pomocy oporowego dzielnika napięcia. Jony produkowane w źródle jonów, umieszczonym wewnątrz elektrody wysoko-napięciowej są ogniskowane i przyspieszane w próżniowej rurze akceleracyjnej z odpowiednio uformowanym polem elektrycznym. Jony o ładunku q przebywające różnice potencjału U uzyskują energię E = q U. Po opuszczeniu rury akceleracyjnej jony o energii E, masie m i ładunku q są zakrzywiane po krzywiźnie o promieniu r w polu magnetycznym magnesu analizującego ( ) i dochodzą do tzw. wyjściowych szczelin stabilizacyjnych. Następnie jony ogniskowane magnetyczną soczewką kwadrupolową są kierowane przy użyciu magnesu kierującego do odpowiedniego stanowiska pomiarowego. Warszawski akcelerator typu Van de Graaffa był urządzeniem całkowicie zbudowanym w kraju. Jego konstrukcję rozpoczęto w 1953 r. w Instytucie Fizyki Doświadczalnej UW, w Katedrze Atomistyki prof. Andrzeja Sołtana, po którego śmierci (grudzień 1959 r.) budowę kontynuowano w Katedrze Fizyki Jądra Atomowego kierowanej przez prof. Zdzisława Wilhelmiego. Z chwilą powstania Instytutu Badań Jądrowych (1955 r.) do ścisłej współpracy z uniwersytetem przy budowie akceleratora dołączył Zakład IA tego Instytutu (noszący nazwę Zakładu Fizyki Jądra Atomowego). Osobą odpowiedzialną za projekt i budowę akceleratora był początkowo mgr inż. Lech Bobrowski, który wykonywał swoje obowiązki z olbrzymią inwencją i poświęceniem. Po jego śmierci (w wyniku wypadku motocyklowego - październik 1958 r.) budowę akceleratora kontynuowali: Eugeniusz Górski, Marian Jaskóła i Andrzej Marcinkowski. Akcelerator po wielu modyfikacjach i próbach został oddany do eksploatacji wiosną 1961 r. [1-3]. Dla uhonorowania jego głównego konstruktora Lecha Bobrowskiego nadano mu imię Lech. Zamieszczone fotografie 1-7 przedstawiają fragmenty akceleratora i osoby związane z jego budową, eksploatacją i użytkowaniem. Fot. 1. Mgr inż. Lech Bobrowski przy akceleratorze Van de Graaffa Photo 1. Lech Bobrowski with the Van de Graaff accelerator Fot. 2. Widok ogólny kolumny wsporczej wraz z elektrodą wysokonapięciową akceleratora Lech, z prawej strony widoczna część zbiornika ciśnieniowego Photo 2. General view of the Lech electrostatic accelerator

4 PONAD 50 LAT PRACY - AKCELERATORA / Over 50 years of operation of the Lech accelerator... PTJ Fot. 3. Eugeniusz Górski (po lewej) i Marian Jaskóła przy pulpicie sterowniczym akceleratora Photo 3. Eugeniusz Górski (left) and Marian Jaskóła at the control board Fot. 6. Andrzej Korman (po lewej) i Zbigniew Szczepaniak przy nowym pulpicie sterowniczym akceleratora Photo 6. Andrzej Korman (left) and Zbigniew Szczepaniak at the control board Fot. 4. Andrzej Marcinkowski podczas kompletowania rury akceleracyjnej Photo 4. Andrzej Marcinkowski completing the elements of the accelerating tube Fot. 5. Zdzisław Kacprzak w pomieszczeniu eksperymentalnym akceleratora Photo 5. Zdzisław Kacprzak in the target room of the accelerator Fot. 7. Uczestnicy Sympozjum (4 stycznia 2002 r.) poświęconemu 40-lat pracy akceleratora Lech Photo 7. Participants in the Sympodium to celebrete 40 years of operation of the Lech accelerator Od chwili uruchomienia, akcelerator przechodził ciągłe procesy modyfikacji i ulepszeń, rezultatem których było podwyższenie energii przyśpieszanych jonów z 2,5 MeV do ok. 3,2MeV, polepszenie stabilności energii do ok. 1 kev, podwyższenie natężenia i stabilności prądu, rozszerzenie asortymentu przyśpieszanych jonów o jony helu 3 He + i 4 He +, poprawienie jakości próżni (przez zainstalowanie pomp turbomolekularnych), zbudowanie nowych układów wytwarzania i ogniskowania wiązki jonów [4-8]. Wynikiem prac modernizacyjnych, poza poprawieniem parametrów akceleratora było zwiększenie niezawodności pracy akceleratora, odzwierciedleniem czego był wzrost przepracowanych rocznie godzin z ok. 500 godzin w 1962 r. do ok. 2500 godzin rocznie w latach 1964-1968 i ok. 4500 godzin rocznie w latach 1970-1980 (co było już wielkością typową dla akceleratorów komercyjnych). W następnych latach zainteresowanie akceleratorem stopniowo malało rezultatem

PTJ MARIAN JASKÓŁA, ANDRZEJ KORMAN 5 czego było obniżenie czasu pracy akceleratora do ok. 1500 godzin rocznie w latach 1985-1990. Ostatnio akcelerator pracował ok. 600 godzin rocznie. Akcelerator w latach 1962-1985 wykorzystywany był głównie przez Zakład Reakcji Jądrowych IBJ i Zakład Fizyki Jądra Atomowego IFD UW. W ostatnich latach - wykorzystywany był głównie przez Instytut Problemów Jądrowych i współpracujące jednostki jak: Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, Zakład Fizyki Ciała Stałego Instytut Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu Warszawskiego (IFD UW), Akademię Świętokrzyską w Kielcach, Akademię Górniczo-Hutniczą w Krakowie. Tabela I Podstawowe parametry akceleratora Lech Energia cząstek naładowanych 0,1 3,2 MeV Prąd za 90 o magnesem analizującym Stabilność energii Średnica wiązki na tarczy Przyśpieszane cząstki Próżnia, pompy turbomolekularne Gaz izolujący, ciśnienie 50 μa dla protonów i deuteronów 30 μa dla jonów 3 He + i 4 He ~ 1 kev 5 mm dla prądu 50 μa 1 mm dla prądu 20 μa elektrony, protony, deuterony, 3 He +, 4 He + 7 x 10 7 Tr 70% N 2 + 30% CO 2, 16 atm max. W latach 1975-1979 akcelerator przechodził gruntowną modernizację, której celem było podwyższenie energii. Pracami tymi z olbrzymią inwencją kierował Lucjan Zemło. W ramach tych prac zaprojektowano i zbudowano nową kolumnę nośną z dzielnikiem oporowym wraz z poprawioną geometrią elektrody wysoko-napięciowej. Zbudowano nową rurę akceleracyjną, ulepszone zostały układy zasilania źródła jonów i ogniskowania wiązki jonów. Wykonano nowy zespół napędu i naciągu pasa oraz ulepszono zasilacze prądu elektromagnesów wraz z systemem pomiaru i stabilizacji pola magnetycznego opartego na rezonansie magnetycznym. Ponieważ w początkach lat osiemdziesiątych spadło zainteresowanie akceleratorem Lech modernizacja nie została w pełni zrealizowana. Kolumnę wsporczą wraz z elektrodą wysoko-napięciową i rurą akceleracyjną przekazano Instytutowi Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego gdzie pod koniec lat siedemdziesiątych przy znaczącym udziale naszego zespołu budowano ciśnieniowy akcelerator Van de Graaffa. Należy podkreślić olbrzymi wkład koncepcyjny i wykonawczy w tym projekcie Eugeniusza Górskiego, Andrzeja Kormana, Lucjana Zemły, Zdzisława Kacprzaka, Henryka Rękawka i Andrzeja Bieńkowskiego oraz Wiesława Pietrzaka, Zbigniewa Szczepaniaka, Mieczysława Polińskiego, Władysława Mielczarka, Ryszarda Kacprzaka i Henryka Drzycimskiego. Poza tym podczas budowy akceleratora i jego wieloletniej eksploatacji z zespołem akceleratora związanych było wiele osób m.in. Andrzej Bebłowski, Jerzy Bielewicz, Tadeusz Grabowski, Ryszard Kołnierzak, Szczepan Krasowski, Zenon Kostka, Zygmunt Pietraszewski, Janusz Rondio, Antoni Ruciński, Jan Skwarek. Adolf Stegner, Marek Sztark, Andrzej Grafstein i inni. Zespół akceleratora w latach 1963-1980 liczył ok. siedmiu osób, składał się z pracowników IBJ i IFD UW. Akcelerator Lech był głównie wykorzystywany do badań podstawowych z dziedziny fizyki jądrowej i prac aplikacyjnych stosujących metody jądrowe w innych dziedzinach fizyki i technologii. Do najważniejszych należy zaliczyć: - badanie mechanizmu reakcji jądrowych poprzez pomiar krzywych wzbudzenia, stosunków izomerycznych, rozkładów energetycznych i kątowych produktów reakcji wywołanych neutronami szybkimi z takich reakcji jak: (n,2n), (n,n ), (n,p), (n,d), (n,α), (n,γ) ; była to główna tematyka badawcza Zakładu Reakcji Jądrowych IBJ i IPJ oraz Katedry i Zakładu Fizyki Jądra Atomowego IFD UW w latach 1962-1980; pracom tym poświęconych było ponad 60% czasu pracy akceleratora; - badanie reakcji jądrowych wywołanych przez niskoenergetyczne cząstki naładowane takie jak: (p,p ), (p,d), (p,γ), (d,p), (d,d ), (d,α), ; - badania materiałowe w tym badania defektów radiacyjnych w materiałach półprzewodnikowych, wyznaczanie rozkładów pierwiastków w przypowierzchniowych warstwach, określanie doskonałości monokryształów, itp., z użyciem wybranych metod jądrowych jak: wsteczne rozpraszanie jonów (RBS, kanałowanie jonów) i reakcje jądrowe (NRA), prace te prowadzono na stanowisku pomiarowym przedstawionym na fot. 8. - określanie koncentracji pierwiastków w próbkach mineralnych, biomedycznych i innych w oparciu o analizę charakterystycznego promieniowania rentgenowskiego wzbudzanego cząstkami naładowanymi (PIXE), badanie jonizacji powłok atomowych, prace te prowadzono na stanowisku pomiarowym przedstawionym na fot. 9. - badanie i testowanie różnych typów detektorów promieniowania, w tym jądrowych detektorów śladowych prace te prowadzone były aż do zakończenia eksploatacji akceleratora-; - w latach 1964-66 wiązką elektronów przyspieszanych w akceleratorze Lech do energii ok. 1,5 MeV wykonano pionierskie w skali kraju sterylizacje tkanki kostnej użytych następnie do przeszczepów. Fot. 8. Stanowisko pomiarowe używane do pomiarów z zastosowaniem metody RBS Photo 8. RBS experimental set-up

6 PONAD 50 LAT PRACY - AKCELERATORA / Over 50 years of operation of the Lech accelerator... PTJ Wyniki prac eksperymentalnych otrzymane z użyciem akceleratora Lech posłużyły do uzyskania ośmiu prac habilitacyjnych i ok. 60 zakończonych, i obronionych rozpraw doktorskich. Liczba opublikowanych prac w pismach o obiegu międzynarodowym przekracza trzysta pozycji. Dokładny wykaz prac doktorskich i habilitacyjnych podany jest w Tabel II. Przedstawione dane dobrze charakteryzują rolę jaką akcelerator LECH odegrał w czasie swojej długiej działalności dla warszawskiego (i nie tylko) ośrodka fizyki jądrowej. Bez tego akceleratora trudno byłoby wyobrazić sobie istnienie naszego ośrodka w postaci jaką znamy go w chwili obecnej. Fot. 9. Stanowisko pomiarowe do zastosowań metody PIXE Photo 9. PIXE experimental set-up Tabela II Wykaz prac doktorskich i habilitacyjnych (w nawiasach podane są instytucje, ewentualnie kraj, rok obrony pracy, wkład procentowy materiału uzyskanego za pomocą akceleratora Lech w przypadkach, gdy był mniejszy od 100%) PRACE DOKTORSKIE 1. P. Decowski (UW-1967) 31. E. Żuprańska (PW-1980) 2. A. Marcinkowski (IBJ-1967) 32. Le Van Khoj (Wietnam, IBJ-1980) 3. M. Jaskóła (IBJ-1967) 33. M. Herman (IBJ-1980) 4. J. Brzosko (UW-1968) 34. S. Burzyński (IBJ-1980) 5. K. Siwek-Wilczyńska (UW-1969) 35. G. Szeflińska (UW-1980, 35%) 6. A. Turos (IBJ-1969) 36. D. Wieluńska (IBJ-1982) 7. B. Sikora (UW-1970) 37. M. Wieluński (IBJ-1982) 8. P. Żuprański (IBJ-1970) 38. M.Kicińska Habior (UW-1982) 9. E. Gierlik (UW-1971) 39. Z. Żelazny (UW-1984, 75%) 10. S. Pszona (IBJ-1971, 25%) 40. T. Matulewicz (UW-1985) 11. M. Siemiński (UW-1972) 41. B. Mariański (IPJ-1986) 12. W. Grochulski (UW-1972) 42. M. Pajek (WSP-Kielce-1989, 75%) 13. Salah El Konsol (Egipt, IBJ-1972) 43. A. Dygo (IPJ-1989) 14. L. Wieluński (IBJ-1972) 44. A. Trzciński (IPJ-1990) 15. M. Kopcewicz (UW-1973) 45. Hoang Manh Hue (Wietnam, IPJ-1990) 16. E. Wesołowski (UW-1973) 46. Nabil K. Madi (Egipt, IPJ-1990) 17. M. Sosnowski (UW-1973, 50%) 47. E. Braziewicz (WSP-Kielce-1991, 75%) 18. I. Śledzińska (UW-1973) 48. Abdellatif Chiadli (Maroko, IPJ-1991) 19. J. Karolyi (Węgry, IBJ-1974) 49. J. Jagielski (ITME-1994, 75%) 20. B. Zwięgliński (IBJ-1975) 50. D. Kielan (IPJ-1995) 21. K. Józefowicz (IBJ-1975, 25%) 51. J. Kaczanowski (IPJ-1997) 22. L. Zemło (IBJ-1975) 52. S. Kwiatkowski (IPJ-1997) 23. A. Saganek (UW-1975) 53. L. Nowicki (IPJ-1998) 24. W. Augustyniak (IBJ-1976) 54. A. Stonert (IPJ-2001, 50%) 25. Z. Smolec (IBJ-1976) 55. I.M. Fijał (IPJ-2005, 25%) 26. A. Bieńkowski (UW-1976) 56. A. Malinowska (IPJ-200, 20% 27. L. Głowacka (WAT-1976) 57. Shaaban Mohammed Abd El Aal (Egipt, NCBJ-2010, 60%) 28. A. Barcz (IBJ-1977) 58. R. Ratajczak (NCBJ-2011, 40%) 29. Z. Szefliński (UW-1978, 35%) 59. K. Pągowska (NCBJ-2013, 40% 30. K. Rusek (IBJ-1980) 60. M. Herman (IBJ-1980) PRACE HABILITACYJNE 1. J. Sowiński (AM-1967, 25%) 5. A. Turos (IBJ-1978) 2. J. Turkiewicz (IBJ-1969) 6. J. Rondio (IPJ-1989) 3. J. Brzosko (UW-1971) 7. J. Braziewicz (WSP-Kielce-1997, 50%) 4. A. Marcinkowski (IBJ-1974) 8. A. Szydłowski (NCBJ-2014, 35%)

PTJ MARIAN JASKÓŁA, ANDRZEJ KORMAN 7 W okresie swej służby akcelerator nękało szereg kataklizmów, w tym dwa groźne pożary i kilkanaście powodzi. Pierwszy pożar miał miejsce w r. 1963. W czasie, gdy nie był jeszcze w pełni skompletowany układ ciśnieniowy i akcelerator pracował często pod ciśnieniem 4-5 atm. powietrza. Spaliły się wtedy układy zasilania znajdujące się wewnątrz elektrody wysokiego napiecia (WN). Straty były znaczne, w wyniku wzrostu temperatury wewnątrz zbiornika zostało uszkodzonych cały szereg podzespołów. Drugi pożar miał miejsce 14 lutego 1983 r. spowodowany zwarciem w zewnętrznych elektrycznych układach sterowania akceleratora. Przestój akceleratora trwał około pół roku. Podczas odbudowy zostały zmodernizowane elektryczne układy sterowania wraz z okablowaniem. Innym nieszczęściem nękającym zespół akceleratora były powodzie spowodowane gwałtownymi opadami atmosferycznymi, awariami kanalizacyjnej instalacji odpływowej i wreszcie awariami instalacji wodnych systemów chłodzących pomp próżniowych, i elektromagnesów i układów targetowych. Zakończenie Powyższe wspomnienie napisano chcąc przypomnieć i przybliżyć fizykom starszego jak i młodszego pokolenia i nie tylko ośrodka warszawskiego o istnieniu akceleratora Van de Graaffa Lech. Akcelerator Lech zakończył swoją służbę po ponad 50 latach pracy. Był on zlokalizowany w tzw. Hali Atomowej w budynku Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego przy ulicy Hożej 69. Wydział Fizyki UW w roku 2014 przeniósł się do nowych pomieszczeń przy ul. Pasteura 5A. Spowodowało to szybsze, może nawet o 2 lata, zakończenie pracy akceleratora Lech. Jego przeniesienie do nowych pomieszczeń było już nie celowe a nawet niemożliwe, ze względu na wiek wielu podzespołów mechanicznych, elektrycznych i elektronicznych. Część elementów akceleratora w tym zbiornik ciśnieniowy, kolumna nośna, rura akceleracyjna zostało przeniesione do NCBJ w Świerku celem dalszego wykorzystania między innymi dla celów dydaktycznych. Układ ciśnieniowy wraz z butlami ciśnieniowymi zostały złomowane. Fotografie 10-13 przedstawiają demontaż akceleratora Lech i przenoszenie niektórych podzespołów do NCBJ w Świerku. Fot. 10-13 Demontaż akceleratora Lech i transport zbiornika ciśnieniowego do NCBJ w Świerku Photo 10-13 Dismantling of the accelerator and transport of the pressure vessel to NCBJ at Świerk Za kilka lat napisanie takiego artykułu byłoby znacznie trudniejsze, bowiem czas zaciera pamięć, ubywa ludzi pamiętających jego powstawanie i lata świetności, a poza tym dostęp do materiałów źródłowych będzie coraz bardziej ograniczony. Obecny artykuł powstał w oparciu o wcześniejsze opracowania [9-11]. Dziękujemy osobom, które przyczyniły się do uzupełnienia materiałów do tego artykułu. Dzięki ofiarnej pracy i harmonijnej współpracy wielu ludzi tak z IBJ i IPJ, a obecnie z NCBJ i z IFD UW udało się przez ponad pół wieku utrzymać akcelerator w ciągłej eksploatacji pomimo różnych kataklizmów dziejowych. Literatura (fot. z archiwum autorów) [1] L. Bobrowski, E. Górski, M. Jaskóła, A. Marcinkowski, Raport IBJ 96/5A (1959) [2] L. Bobrowski, E. Górski, M. Jaskóła, A. Marcinkowski, A. Sołtan, Z. Wilhelmi, Raport IBJ 299/IA (1962), Nukleonika 8, 1 (1963) [3] L. Bobrowski, E. Górski, M. Jaskóła, A. Marcinkowski, A. Sołtan, Z. Wilhelmi, Int. Symp. Elektrostatisticzeskie Generatory i Uskoritieli Priamowo Diejstwa, Dubna, 25-29 marzec 1963 [4] A. Bieńkowski, E. Górski, M. Jaskóła, H. Rękawek, L. Zemło Raport IBJ 971/I/PL (1968) [5] A. Bieńkowski, E. Górski, M. Jaskóła, Z. Kacprzak, L. Leszczyński, L. Zemło, Raport IBJ 1181/PI/PL (1970) [6] A. Bieńkowski, L. Zemło, Raport IBJ 1465/I/E/A (1973) [7] A. Bieńkowski, M. Jaskóła, L. Zemło, Revue de Phys. Appliquee 12, 1321 (1977) [8] A. Bieńkowski, M. Jaskóła, L. Zemło, Revue de Phys. Appliquee 12, 1323 (1977) [9] J. Bigolas, M. Jaskóła, R. Kiełsznia, S. Kuliński, W. Maciszewski, M. Pachan, E. Pławski, Nukleonika 40, 29 (1995) [10] M. Jaskóła, Postępy Fizyki 52(2001)302 [11] M. Jaskóła, T. Czosnyka, R. Kiełsznia, S.T. Kuliński, M. Pachan, J. Pracz, E. Pławski, Z. Zimek, Postępy Techniki Jądrowej 48 (2005) 2-36. prof. dr hab. Marian Jaskóła, dr Andrzej Korman, Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Otwock-Świerk

8 PTJ STRATEGICZNY PROJEKT BADAWCZY NARODOWEGO CENTRUM BADAŃ I ROZWOJU PT. TECHNOLOGIE WSPOMAGAJĄCE ROZWÓJ BEZPIECZNEJ ENERGETYKI JĄDROWEJ Zadanie badawcze Nr 7 pt. Analiza procesów generacji wodoru w reaktorze jądrowym w trakcie normalnej eksploatacji i w sytuacjach awaryjnych z propozycjami działań na rzecz podniesienia poziomu bezpieczeństwa jądrowego Strategic research project of the National Centre for Research and Development Technologies Supporting Development of Safe Nuclear Power Engineering Research task No. 7 Study of hydrogen generation processes in nuclear reactors under regular operation conditions and in emergency cases, with suggested actions aimed at upgrade of nuclear safety Jacek Michalik, Rafał Kocia Niniejsza publikacja przedstawia najważniejsze rezultaty prac wykonanych w ramach zadania badawczego nr 7 pt. Analiza procesów generacji wodoru w reaktorze jądrowym w trakcie normalnej eksploatacji i w sytuacjach awaryjnych z propozycjami działań na rzecz podniesienia poziomu bezpieczeństwa jądrowego. Zadanie realizowane było w ramach strategicznego projektu badawczego Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej powołanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) jako wsparcie dla zaplecza naukowego atomistyki w ramach działań związanych z programem rozwoju energetyki jądrowej w Polsce. Głównym celem tego projektu było przygotowanie jednostek badawczych do udziału w polskim programie jądrowym. This publication presents the main results of research task No. 7 Study of hydrogen generation processes in nuclear reactors under regular operation conditions and in emergency cases, with suggested actions aimed at upgrade of nuclear safety, which was carried out as part of a strategic research project Technologies Supporting Development of Safe Nuclear Power Engineering established by the National Centre for Research and Development (NCBR) under the framework of government program for development of nuclear energy in Poland. The main goal of that project was to enforce the readiness of research units for participation in Polish nuclear program. Słowa kluczowe: wodór w reaktorach LWR, awaria LOCA, koszulki paliwowe z Zircaloy u, radioliza wody reaktorowej, pasywne autokatalityczne rekombinatory wodoru (PAR) Keywords: hydrogen in LWR reactors, LOCA (Loss Of Coolant Accident), Zircaloy fuel claddings, radiolysis of reactor water, Passive Autocatalytic Recombiner (PAR) WSTĘP Stale wzrastające zapotrzebowanie energetyczne świata jest elementem wymuszającym badania w dziedzinie poszukiwania nowych źródeł energii, jak również podnoszenia efektywności istniejących metod jej wytwarzania z jednoczesną poprawą bezpieczeństwa i zmniejszeniem niekorzystnych efektów wywieranych na środowisko. W związku z planowanym wdrożeniem w Polsce energetyki jądrowej Polityka energetyczna Polski do 2030 roku (dokument przyjęty przez Radę Ministrów w dniu 10 listopada 2009 r.) [1] oraz przyjęciem przez Unię Europejską pakietu klimatyczno-energetycz-

PTJ JACEK MICHALIK, RAFAŁ KOCIA 9 nego [2]. Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) zainicjowało prace badawcze nad nowymi technologiami i materiałami mającymi na celu poprawę bezpieczeństwa elektrowni jądrowych uruchamiając strategiczny projekt badawczy pt. Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej. Celem tego projektu było podjęcie prac nad tematyką newralgiczną dla bezpieczeństwa jądrowego, powiązanie badań prowadzonych przez polskie zespoły naukowe z badaniami realizowanymi na świecie, przygotowanie kadr naukowych i technicznych dla polskiego przemysłu jądrowego oraz opracowanie prawnych i faktycznych regulacji w zakresie ochrony radiologicznej [3]. Artykuł ten przedstawia wyniki uzyskane w trakcie realizacji zadania badawczego nr 7 dotyczącego analizy procesów generacji wodoru w reaktorze jądrowym. Większość komercyjnych elektrowni jądrowych bazuje na reaktorach lekkowodnych (LWR), w których czynnikiem chłodzącym w pierwszym obiegu jest woda, która jednocześnie pełni rolę chłodziwa i jednocześnie moderatora. Zastosowanie wody, jako czynnika chłodzącego wynika z jej bardzo dobrych właściwości termicznych (wysokie ciepło właściwe), niepalności, nietoksyczności, dostępności i niskiego kosztu. W zależności od typu reaktora chłodzenie jest realizowane za pomocą wody w postaci ciekłej (w reaktorach PWR) albo, jako mieszaniny cieczy i pary (w reaktorach BWR). Największą wadą tego czynnika chłodzącego jest możliwość tworzenia pod wpływem procesów radiacyjnych i katalitycznych mieszanki wybuchowej wodoru i tlenu oraz przyspieszanie korozji materiałów strukturalnych, szczególnie w temperaturach powyżej 300 C w obecności tlenu. Z tego powodu zrozumienie procesów chemicznych rozkładu wody chłodzącej inicjowanych radiacyjnie i katalitycznie oraz zmian strukturalnych w materiałach rdzenia reaktora zachodzących w wyniku awarii LOCA (Loss Of Coolant Accident) odgrywa kluczową rolę w rozwiązywaniu problemów związanych z integralnością materiałów konstrukcyjnych wykorzystywanych w układach chłodzenia reaktora jądrowego i bezpieczeństwem pracy. W trakcie normalnej eksploatacji woda reaktorowa poddana jest w warunkach wysokich temperatur i ciśnień działaniu strumienia szybkich neutronów o energii ok. 2 MeV, dominujących w procesie rozszczepienia jąder U-235, oraz promieniowania gamma. Skutkiem ekspozycji na promieniowanie jest radioliza chłodziwa prowadząca między innymi do generacji wodoru cząsteczkowego. Promieniowanie zmienia właściwości chemiczne chłodziwa i z tego powodu precyzyjna prognoza efektów radiolitycznych jest kluczowa w uniknięciu szkodliwych procesów korozyjnych indukowanych radiacyjnie określonych w języku angielskim jako Stress Corrosion Cracking (SCC). Identyfikacja korozjogennych reagentów, ich zmienności w polu promieniowania jonizującego i wysokich temperaturach oraz opracowanie metod ich monitorowania w środowisku pracy reaktora są niezbędne dla zapewnienia stabilności i bezpieczeństwa nowoczesnych rozwiązań w energetyce jądrowej. Na pilną potrzebę badań podstawowych w tym zakresie wskazano na zorganizowanej w roku 2006 przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych konferencji Podstawowe Potrzeby Badawcze dla Zaawansowanych Technicznie Systemów Energetycznych (Basic Research Needs for Advanced Nuclear Energy Systems) poświęconej wytyczeniu głównych kierunków badawczych na potrzeby energetyki jądrowej [4]. Rozszczelnienie obiegu pierwotnego reaktora jest najpoważniejszą awarią w elektrowniach jądrowych chłodzonych wodą (Loss Of Coolant Accident LOCA). W przypadku rozszczelnienia o dużej skali dochodzi do odsłonięcia koszulek paliwowych i gwałtownego przegrzania rdzenia reaktora. Po przekroczeniu temperatury 1000 C gwałtownie uaktywnia się termokatalityczna reakcja rozkładu wody na powierzchni koszulek paliwowych wykonanych z cyrkonu. Jej produktem jest gazowy wodór, który przedostając się do obudowy bezpieczeństwa stwarza zagrożenie detonacją i stanowi podstawę dla podjęcia odpowiedniej strategii dla zminimalizowania możliwości jego wybuchu. W odróżnieniu od starszych elektrowni jądrowych nowoczesne konstrukcje powinny charakteryzować się znacznie wyższymi standardami bezpieczeństwa. Podkreślane jest, że nawet w sytuacji awaryjnej lub w przypadku ataku terrorystycznego (próba wysadzenia elektrowni jądrowej od środka lub uderzenie samolotu) ewentualne skutki takiego zdarzenia nie powinny rozprzestrzeniać się poza obudowę bezpieczeństwa reaktora. Omawiane zadanie badawcze obejmowało cztery cele szczegółowe, w których zrealizowano 9 oddzielnych tematów (etapów badawczych): Cel szczegółowy 1 Opis procesów radiacyjnego i katalitycznego rozkładu chłodziwa (wody) prowadzącego do wydzielania wodoru. Etap 1: Badanie wpływu obecności tlenku cyrkonu oraz tlenków metali wchodzących w skład stopu cyrkonowego na wydajność powstawania wodoru cząsteczkowego w obecności typowych zanieczyszczeń w chłodziwie (wodzie) reaktora. Etap 2: Badanie oddziaływania dodatków w chłodziwie reaktora (wodzie) i ich wpływu na zmianę wydajności powstawania wodoru w reakcjach radiolizy wody. Etap 3: Ocena wpływu utleniania wody w reakcji z generowanym radiacyjnie atomem H na stężenie wodoru w chłodziwie wodnych reaktorów jądrowych. Cel szczegółowy 2 Opis zjawisk dotyczących termiczno-katalitycznego i radiacyjnego rozkładu wody w przypadku awaryjnego chłodzenia stopionego paliwa jądrowego w rdzeniu reaktora i w chwytaczu stopionego rdzenia. Etap 4: Chemia radiacyjna chłodziwa lekkowodnych reaktorów jądrowych LWR. Oddziaływanie promieniowania jonizującego na wodę oraz układy wodne w warunkach awaryjnych. Cel szczegółowy 3 Opracowanie katalizatorów dla rekombinacji wodoru i wykorzystanie numerycznych metod CFD do oceny cyrkulacji strumieni gazowych zawierających wodór. Etap 5: Analiza mechanizmów tworzenia się oraz właściwości warstw tlenkowych powstających w wyniku rozkładu wody na powierzchni koszulek cyrkonowych oraz zbadanie wpływu modyfikacji struktury warstwy wierzchniej koszulek na procesy generacji wodoru.

10 STRATEGICZNY PROJEKT BADAWCZY... / Strategic research project... PTJ Etap 6: Projektowanie katalizatorów do rekombinacji wodoru i tlenu pod kątem kontroli ich aktywności jako czynnika o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa pracy rekombinatorów w instalacjach nuklearnych. Etap 7: Modelowanie działania pasywnego autokatalitycznego rekombinatora wodoru oraz cyrkulacji gazu w obudowie bezpieczeństwa reaktora jądrowego przy użyciu metod CFD. Cel szczegółowy 4 Opis i ocena stosowanych technik usuwania wodoru z pomieszczenia reaktora. Etap 8: Układy mieszania, wentylacji i kontroli oraz aktywne i pasywne urządzenia przeznaczone do usuwania wodoru w obszarze obudowy bezpieczeństwa, emitowanego w trakcie awarii reaktora jądrowego. Etap 9: Analiza stosowanych technik usuwania wodoru z obudowy bezpieczeństwa reaktora w warunkach awarii LOCA i analiza możliwości optymalizacji konfiguracji układu rekombinatorów H 2. W realizacji projektu uczestniczyło pięć jednostek naukowych, które współpracowały w ramach sieci naukowej: 1. Instytut Chemii i Techniki Jądrowej (IChTJ) Lider sieci naukowej, 2. Wydział Chemiczny Politechniki Łódzkiej (PŁ), 3. Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. Jerzego Habera PAN w Krakowie (IKiFP), 4. Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej (PW), 5. Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Śląskiej (PŚ). Na rys. 1 zaznaczono schematycznie elementy konstrukcji reaktora oraz urządzenia pomocnicze badane w ramach zadania badawczego nr 7 przez uczestników sieci naukowej. Rys. 1. Elementy konstrukcji reaktora PWR oraz urządzenia pomocnicze objęte badaniami przez uczestników realizujących zadanie nr 7. Rysunek zaczerpnięto z monografii [5] Fig. 1. The construction elements of PWR reactor and auxiliary equipments which were of interest of task No. 7 participants. Figure taken from monograph [5] UZYSKANE REZULTATY Prace badawcze w zadaniu nr 7 dotyczyły zasadniczo dwu zagadnień: poznania mechanizmu generacji wodoru H 2 w reaktorach jądrowych oraz jego usuwania z obudowy bezpieczeństwa reaktora. W trakcie normalnej pracy reaktora wodór powstaje przede wszystkim w wyniku radiolizy wody chłodzącej. Mechanizm radiolizy wody w temperaturze pokojowej jest bardzo dobrze poznany. Znacznie mniej wiadomo, jak wpływa na radiacyjną wydajność wytwarzania wodoru wzrost temperatury czy obecność zanieczyszczeń w wodzie chłodzącej. Celem badań podstawowych prowadzonych od przeszło 20 lat w wiodących ośrodkach radiacyjnych na świecie jest opracowanie dokładnych modeli opisujących procesy w wieloskładnikowych roztworach wodnych poddanych jednoczesnemu działaniu wysokich temperatur i promieniowania jonizującego. Szczególnym wyzwaniem jest rozpoznanie reakcji i procesów prowadzących do powstawania wodoru i tlenu oraz degradacji materiałowej elementów konstrukcyjnych w układach chłodzenia reaktora. Wysoka temperatura uaktywnia reakcje wymagające dużej energii aktywacji, dlatego właściwa ocena ich roli w przebiegu radiolizy chłodziwa jest tak istotna. W tym aspekcie szczególnie ważna jest reakcja utleniania wody generowanym radiacyjnie atomem H, ponieważ jej produktem jest wodór cząsteczkowy i korozjogenny rodnik hydroksylowy OH. W ramach projektu opracowano hybrydową metodę symulacji radiolizy wody reaktorowej umożliwiającą ocenę wpływu reakcji generowanego radiacyjnie atomu H z wodą na stężenie wodoru w chłodziwie w zależności od składu i natężenia promieniowania jonizującego. Perspektywicznie metoda hybrydowa może zostać wykorzystana do symulacji procesów

PTJ JACEK MICHALIK, RAFAŁ KOCIA 11 radiacyjnych w reaktorowej wodzie chłodzącej, a w szczególności do prognozowania krytycznej koncentracji wodoru (Critical Hydrogen Concentration CHC), analizy wpływu ph oraz domieszek na stężenie wodoru w chłodziwie. Wykonano także symulację profili czasowych stężenia wodoru i tlenu w chłodziwie przy założeniu normalnych warunków eksploatacji reaktora wodno-ciśnieniowego PWR. Wskazano, że na wydzielanie wodoru w radiolizie wody mają wpływ przekształcenia struktury sieci wiązań wodorowych zachodzące wraz ze wzrostem temperatury i spadkiem gęstości. Wysunięto hipotezę, zgodnie z którą za tworzenie wodoru w reakcji rekombinacji dwóch elektronów uwodnionych (główne produkty pierwotne radiolizy wody) odpowiada efekt klatkowy charakterystyczny tylko dla sztywnej struktury sieci wiązań wodorowych. Hipoteza ta może rozstrzygnąć ponad 20-letnie kontrowersje dotyczące reakcji elektronów uwodnionych w radiolizie wody w wysokich temperaturach. Badania radiolizy wody w warunkach normalnych w obecności zawiesin nanocząstek ZrO 2, SnO 2, NiO i Nb 2 O 5 pozwoliły ocenić wpływ stężenia i wielkości nanocząstek, ph roztworu oraz mocy dawki promieniowania na wydajność radiacyjną wodoru. Niezwykle obiecującym wynikiem jest znaczne obniżenie stężenia generowanego wodoru przez Nb 2 O 5. Wynik ten powinien być brany pod uwagę przy projektowaniu nowych koszulek paliwowych. Podjęto także badania wydajności wydzielania wodoru w reakcjach termokatalitycznych i radiacyjnych w bardzo wysokich temperaturach (900-1300 C), a więc takich, które mogą wystąpić w rdzeniu po utracie chłodzenia (awaria LOCA). W tym celu stosowano akcelerator Van de Graaff o energii elektronów w granicach 0,2-1,7 MeV sprzężony z piecem oporowym Carbolite, który umożliwiał napromieniowanie próbek w temperaturach do 1973 K (fot. 1). Prowadzone w tym układzie badania dotyczyły rozkładu wody w wyniku radiolizy oraz termolizy na powierzchni cyrkonu w zakresie temperatur 873-1273 K i ciśnień 40-150 MPa. W tych warunkach głównym źródłem gazowego wodoru była reakcja termokatalitycznego rozkładu wody na powierzchni koszulek paliwowych z Zircaloy u. Ilość generowanego radiacyjnie H 2 stanowiła mniej niż 0,8% całkowitej ilości powstającego wodoru. Aby ograniczyć termolizę wody na powierzchni Zr prowadzono również prace nad pokrywaniem powierzchni wody na powierzchni cyrkonu (Zr) paliwowych koszulek wykonanych ze stopu Zircaloy-4 warstwami węglika cyrkonu i węglika krzemu metodą fizycznego nanoszenia par PVD (Physical Vapour Deposition). Stwierdzono, że pokrycia o grubości rzędu 2,5 μm ulegają destrukcji w autoklawie w środowisku wodnym powyżej 360 C, co sprawia, że w wyższych temperaturach nie stanowią warstwy ochronnej. Dla zwiększenia adhezji nanoszonej warstwy modyfikowano powierzchnię cyrkonu poprzez implantację do niej chromu stosując działo plazmowe IBIS. Modyfikacja warstwy wierzchniej cyrkonu w koszulkach paliwowych poprzez implantację itru, glinu i chromu przy zastosowaniu intensywnych wiązek plazmowo-jonowych poprawia zdecydowanie odporność na utlenianie. Najlepsze efekty uzyskano po wprowadzeniu do podłoża atomów glinu. Na fot. 2 przedstawiono obrazy uzyskane przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) przekrojów poprzecznych koszulek Zircaloy owych niemodyfikowanych i pokrytych warstwą chromu utlenianych w wysokich temperaturach w atmosferze tlenu. Widać wyraźnie, że koszulki pokryte chromem wykazują mniej odkształceń. Fot. 2. Obrazy SEM przekrojów poprzecznych koszulek paliwowych niemodyfikowanych oraz pokrytych zewnętrzną warstwą Cr, utlenianych w temperaturze 1100 C i 1200 C w piecu w atmosferze powietrza przez 16 min. i chłodzonych w wodzie. Rysunek zaczerpnięto z monografii [5] Photo 2. The SEM images of cross-sections of fuel claddings unmodified and coated with an outer layer of Cr oxidized at 1100 C and 1200 C in an oven in air for 16 minutes and cooled in water. Figure taken from monograph [5] Fot. 1. Układ do napromieniowania wysokotemperaturowego: 1 akcelerator elektronów Van de Graaff AS 2000; 2 wysokotemperaturowy piec oporowy Carbolite (UK) Photo 1. A system for high-temperature irradiation: 1 The Van de Graaff electron accelerator AS 2000; 2 High temperature Carbolite furn ace (UK) Celem prac w zadaniu nr 7 było również rozpoznanie stosowanych obecnie metod minimalizacji ryzyka związanego z obecnością wodoru w obudowie bezpieczeństwa reaktora, ze szczególnym uwzględnieniem katalitycznych metod rekombinacji wodoru z tlenem. Stosowane obecnie pasywne autokatalityczne rekombinatory wodoru PAR (Passive Autocatalytic Recombiner) zawierają platynę osadzoną na podłożu z tlenku glinu (rys. 2). Przy gwałtownym wzroście stężenia wodoru, co może nastąpić w razie awarii systemu chłodzenia, zbyt wysoka aktywność katalizatorów może prowadzić do gwałtownego

12 STRATEGICZNY PROJEKT BADAWCZY... / Strategic research project... PTJ przebiegu reakcji rekombinacji z wydzieleniem dużej ilości ciepła, skutkującej wybuchem. Ponadto, w warunkach normalnej pracy katalizator powinien być aktywny już w temperaturze pokojowej oraz odporny na obecność wody ze względu na wysoki poziom wilgoci w obudowie reaktora jądrowego. Ta cecha katalizatorów charakteryzowana jest przez tzw. start-up-reactivity, najniższe stężenie wodoru, przy jakim katalizator wykazuje aktywność w reakcji rekombinacji. Rys. 2. Schemat budowy i zasady działania pasywnego rekombinatora katalitycznego. Rysunek zaczerpnięto z monografii [5] Fig. 2. Construction scheme and operating rules of a passive catalytic recombiner. Figure taken from monograph [5] W celu opracowania bezpiecznego katalizatora dla rekombinatorów PAR odpornego na wysoki poziom wilgoci i wykazującego aktywność przy niskim stężeniu wodoru przeprowadzono syntezę szeregu nośnikowych (Al 2 O 3, SiO 2, MoO 3, WO 3, blacha Cr-Fe-Al) monometalicznych katalizatorów palladowych i platynowych o zmiennej zawartości metalu (0,2-2% wag.), jak i bimetalicznych Pd-Pt i Pd-Au o różnym stosunku Pd/ Pt i Pd/Au. Katalizatory zawierały nanocząstki metali (Pd, Pt, Pd- -Pt, Pd-Au) o średniej wielkości w podobnym zakresie 6-8 nm, niezależnie od rodzaju nośnika oraz zawartości metalu. Stwierdzono, że zarówno rodzaj nośnika, jak i rodzaj metalu oraz skład cząstek bimetalicznych Pd-Pt, Pd-Au wpływały na aktywność katalizatorów w egzotermicznej reakcji rekombinacji wodoru i tlenu (H 2 + ½ O 2 = H 2 O + 240 kj/mol) w temperaturze pokojowej. Wykazano, że efekty te w dużej mierze są wynikiem różnic w oddziaływaniu cząsteczek wody ze strumienia reakcyjnego, jak i tworzonych w trakcie reakcji, z powierzchnią katalizatora. Ilości powstającego ciepła w trakcie reakcji rekombinacji prowadzonej w mikrokalorymetrze przepływowym przy wysokim stężeniu wodoru (6,2-8,6% obj. w powietrzu) były różne i zależne od rodzaju katalizatora, zarówno stosowanego metalu jak i nośnika. Katalizatory platynowe ulegały praktycznie całkowitej dezaktywacji w kontakcie z wodą, podczas gdy katalizatory palladowe, niezależnie od rodzaju nośnika, były znacznie bardziej odporne na działanie wilgoci. Najsilniejszą dezaktywację stwierdzono dla katalizatora Pt/Al 2 O 3. Natomiast katalizatory zawierające nanocząstki bimetaliczne Pd-Pt na nośnikach SiO 2, jak i Al 2 O 3 ulegały znacznie słabszej dezaktywacji pod wpływem wilgoci niż katalizatory monometaliczne Pd, Pt. Skład cząstek bimetalicznych (Pt/Pd) wpływał na stopień dezaktywacji. Katalizator bogaty w pallad, Pd-Pt(2:1)/SiO 2 charakteryzowała najwyższa aktywność i odporność na wilgoć. Katalizatory zawierające nanocząstki bimetaliczne Pd-Au praktycznie nie ulegały dezaktywacji pod wpływem wilgoci obecnej w mieszaninie reakcyjnej, jak i cząsteczek wody powstającej w reakcji rekombinacji. Ilość ciepła wydzielonego w obecności katalizatorów Pd-Au była niska (220-250 kj/mol H 2 ), zwłaszcza dla katalizatorów, w których zawartość Au była większa niż Pd. Przeprowadzone testy katalityczne znalazły potwierdzenie w obliczeniach modelowych przeprowadzonych przy użyciu metody DFT (program Turbomole, funkcjonał BP) dotyczących oddziaływania klasterów metalicznych, o różnym składzie i geometrii z cząsteczkami wody. Obliczenia wykazały, że energia wiązania cząsteczki wody z powierzchnią klasterów monometalicznych rośnie w szeregu Au < Pd < Pt, co wskazuje, że najsilniej z wodą oddziaływają klastery Pt, a najsłabiej klastery Au. Wprowadzenie nawet bardzo małej liczby atomów Au do klastera Pd powodowało znaczący spadek oddziaływania z cząsteczkami wody. Wyniki te potwierdziły obserwowaną w testach katalitycznych, jak i pomiarach mikrokalorymetrycznych wysoką stabilność katalizatorów bimetalicznych Pd-Au w reakcji rekombinacji wodoru i tlenu. Do modelowania pracy PAR o budowie płytowej zastosowano metody obliczeniowe mechaniki płynów CFD (Computational Fluid Dynamics). Złożone warunki przepływu gazu oraz procesów transportu masy i rekombinacji wodoru wewnątrz tego urządzenia symulowano stosując dwuwymiarową siatkę obliczeniową i model intermitencji burzliwości. Przeprowadzone badania wykazały, że silne nagrzewanie się ścianek obudowy wskutek absorbowania promieniowania cieplnego emitowanego przez powierzchnię płyt pokrytą katalizatorem oraz w drodze przewodzenia ciepła powoduje, że osiągają one wyższą temperaturę niż gaz przepływający w bocznych kanałach PAR (rys. 3a). Efektem tego jest powstawanie znacznego gradientu temperatury, wywołującego efekt Soreta. Szczególnie podatne na ten efekt są lekkie cząsteczki wodoru, które migrują w kierunku rozgrzanych ścianek obudowy PAR (rys. 3b). Jak wynika z przeprowadzonych obliczeń lokalny wzrost stężenia wodoru jest na tyle duży, że przekracza wartość stężenia wlotowego, a w pewnych warunkach może przekroczyć granicę zapłonu wodoru, co zagraża niekontrolowanym spalaniem wodoru wewnątrz rekombinatora [5].

PTJ JACEK MICHALIK, RAFAŁ KOCIA 13 a) b) Rys. 3. Rozkład temperatury bezwzględnej (a) i ułamka molowego wodoru (b) w pobliżu dolnej krawędzi płyt z katalizatorem. Rysunek zaczerpnięto z monografii [5] Fig. 3. Contours of temperature (a) and the molar fraction of hydrogen (b) near the bottom edge of the catalyst plates. Figure taken from monograph [5] W ramach pracy sformułowano również, stosując klasyczne metody inżynierii chemicznej, model mechanistyczny katalitycznego rekombinatora wodoru. Model ten został pozytywnie zweryfikowany poprzez porównanie jego przewidywań z wynikami doświadczeń i symulacji CFD. Zaproponowany model jest prosty, w pełni autonomiczny (nie wymaga uprzedniej kalibracji) i pozwala na przeprowadzenie szybkich obliczeń inżynierskich rekombinatora wodoru, a w przyszłości może być implementowany do głównego kodu pakietu Ansys Fluent. Pozwoli to na dokładną optymalizację zarówno liczby rekombinatorów wodoru, jak i ich rozmieszczenia wewnątrz obudowy bezpieczeństwa reaktora lekkowodnego. Cyrkulację gazu oraz procesy kondensacji pary wodnej zachodzące w obudowie bezpieczeństwa reaktorów lekkowodnych analizowano wewnątrz instalacji TOSQAN zbudowanej w IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire) we Francji z wykorzystaniem obliczeń CFD. Obliczenia te potwierdziły wpływ procesu kondensacji pary wodnej zachodzącej na zimnych ściankach układu zarówno na zmiany ciśnienia, jak i na przepływ oraz temperaturę gazu znajdującego się wewnątrz badanej instalacji. Przeprowadzono także analizę rozprzestrzeniania i gromadzenia się wodoru wewnątrz różnych projektów obudowy bezpieczeństwa wodnych reaktorów jądrowych po zaistnieniu awarii rozszczelnieniowej LOCA. Obliczenia prowadzono posługując się własnym kodem obliczeniowym o parametrach skupionych HEPCAL oraz odpowiednio dostosowanym kodem CFD FLUENT. W obu przypadkach celem obliczeń było określenie wartości charakterystycznych parametrów, w tym koncentracji wodoru, po wystąpieniu awarii LOCA. Kod HEPCAL wykorzystano do obliczeń, w których rozpatrywano kompleksowo układ, w którym nastąpiła awaria. Natomiast kod FLUENT zastosowano do analiz procesów w pewnych fragmentach obudowy bezpieczeństwa reaktora. Symulacja awarii LOCA w reaktorach EPR i ABWR przy użyciu kodu HEPCAL wykazała, że po około pół godzinie od momentu wystąpienia rozszczelnienia dochodzi w obudowie bezpieczeństwa do przekroczenia granicy zapłonu wodoru (4%). Wyniki wskazują również na możliwość istotnego obniżenia ilości gazowego wodoru w obudowie, w której zainstalowano rekombinatory PAR. W ramach projektu opracowano model rozprzestrzeniania się i mieszania wodoru w atmosferze obudowy bezpieczeństwa oraz uproszczony model spalania wodoru w atmosferze poawaryjnej. Wykonano także obliczenia symulujące działanie zespołu rekombinatorów PAR w celu zoptymalizowania ich rozmieszczenia w obudowie bezpieczeństwa. Dokonano również szczegółowej analizy urządzeń i instalacji w obszarze obudowy bezpieczeństwa i pomieszczeń towarzyszących, takich jak układy monitorowania wodoru, układy mieszania i wentylacji oraz aktywne i pasywne układy do usuwania wodoru. Na podstawie raportu The Natural Resources Defense Council (NRDC) przedstawiono zalecenia mające na celu ograniczenie ryzyka eksplozji wodoru w wyniku poważnej awarii systemu chłodzenia w elektrowni jądrowej [6]. Najważniejsze z nich są przedstawione poniżej: Uzyskanie eksperymentalnego potwierdzenia komputerowego modelu bezpieczeństwa dla określenia ogólnej ilości wodoru emitowanego podczas poważnej awarii w elektrowni jądrowej. Zaprzestanie instalowania zapłonników wodoru w elektrowniach jądrowych. Dokonanie oceny poziomu bezpieczeństwa stosowanych obecnie rekombinatorów wodoru, przy jednoczesnym zaprzestaniu ich stosowania do czasu wprowadzenia niezbędnych modyfikacji. Poprawa istniejącego wyposażenia monitorującego stężenie wodoru i tlenu. Przeprowadzanie analiz dystrybucji i stężenia wodoru w poszczególnych pomieszczeniach obudowy bezpieczeństwa po wystąpieniu awarii oraz efektu działania instalacji i urządzeń ograniczających gromadzenie się wodoru. Podjęcie działań korekcyjnych w istniejących i budowanych reaktorach jądrowych w celu możliwości wentylacji obudowy bezpieczeństwa bez zasilania energią elektryczną, przy wykorzystaniu rur o odpowiedniej średnicy doprowadzonych bezpośrednio do komina.

14 JACEK MICHALIK, RAFAŁ KOCIA PTJ PODSUMOWANIE Wyniki uzyskane w trakcie realizacji zadania badawczego nr 7 mogą być wykorzystywane przez organy administracji państwowej odpowiedzialnej za bezpieczeństwo jądrowe (PAA) jak i przez inwestora pierwszej elektrowni jądrowej w Polsce (PGE). W szczególności dotyczy to możliwości stosowania testowanych w ramach zadania kodów obliczeniowych do analizy gromadzenia się wodoru w obudowie bezpieczeństwa konkretnego reaktora oraz efektywności jego usuwania w warunkach awarii LOCA. Istnieje również możliwość wykorzystania rezultatów badań nad nowymi katalizatorami do rekombinacji wodoru przez krajowych producentów pasywnych autokatalitycznych rekombinatorów wodoru PAR. Efekty realizacji działań w zakresie analizy usuwania wodoru z obudowy bezpieczeństwa reaktora w warunkach awarii LOCA oraz optymalizacji konfiguracji pasywnych rekombinatorów wodoru, zarówno w postaci zestawu opracowanych procedur i programów komputerowych, jak również rezultatów wielowariantowych obliczeń liczbowych. Organy te mogą wykorzystywać wymienione procedury zarówno we wczesnych etapach wdrażania programu budowy elektrowni jądrowej w Polsce, jak też po uruchomieniu elektrowni. Jest oczywiste, że prowadzone prace w tej tematyce mają w znacznym stopniu charakter wstępny, a kody komputerowe do analizy przebiegu awarii z rozszczelnieniem koszulek prętów paliwowych i badania rozkładu koncentracji wodoru w warunkach awarii LOCA powinny być w sposób ciągły i konsekwentny modyfikowane. Opracowane modele obliczeniowe mogą zostać wykorzystane do deterministycznych analiz bezpieczeństwa reaktorów jądrowych, a także do prac badawczych o charakterze optymalizacyjnym, np. w zakresie systemów bezpieczeństwa. Zweryfikowane modele CFD mogą również stanowić punkt wyjścia do stworzenia w przyszłości komercyjnych procedur oceny skuteczności działania pasywnych autokatalitycznych rekombinatorów wodoru oraz programów wspomagających szkolenie operatorów elektrowni jądrowej. Pasywne rekombinatory wodoru instalowane obecnie w elektrowniach jądrowych muszą zostać zmodernizowane, aby wyeliminować całkowicie możliwość samozapłonu wodoru w wyniku gwałtownie zachodzącej reakcji katalitycznej prowadzącej do przegrzania nośnika katalizatora. W następnej generacji rekombinatorów reakcja katalityczna powinna zachodzić w sposób kontrolowany. Nowy katalizator, który w żadnych warunkach nie będzie ogrzewał się do temperatury umożliwiającej zapłon wodoru z pewnością spotka się z zainteresowaniem przemysłu jądrowego. Wcześniej jednak uzyskane wyniki laboratoryjne należy zweryfikować w skali ćwierć technicznej. Produkcją nowych katalizatorów do rekombinacji wodoru mogą być zainteresowane firmy chemiczne, zwłaszcza że katalizatory takie mogą znaleźć szerokie zastosowanie również w przemyśle chemicznym do redukcji stężenia wodoru w obiektach, w których zachodzą procesy chemiczne z udziałem wodoru lub reakcje prowadzące do jego powstawania. Po awarii w elektrowni jądrowej w Fukushimie prace nad nowymi materiałami do koszulkowania paliwa jądrowego zostały zintensyfikowane w wiodących ośrodkach jądrowych. Dotyczy to przede wszystkim prac nad pokrywaniem koszulek z Zircaloy- -u węglikiem krzemu oraz zastosowaniem węglika cyrkonu do koszulkowania paliwa. Chociaż perspektyw wdrożenia tych technologii do praktyki są odległe, to badania tych materiałów mogą przyczynić się do szybszego opracowania technologii produkcji koszulek paliwowych nowego typu, które zdecydowanie zmniejszają wydajność katalitycznego rozkładu wody nawet w temperaturach powyżej 1200 C. Zaproponowana metoda modyfikacji struktury warstwy wierzchniej koszulek cyrkonowych z zastosowaniem intensywnych impulsów plazmowych jest metodą unikalną w skali światowej. Podstawową jej zaletą jest możliwość połączenia w jednym procesie implantacji jonów oraz obróbki cieplnej warstwy wierzchniej. Dodatkowo proponowana metoda umożliwia dalsze wykorzystanie obecnie stosowanej technologii produkcji koszulek paliwowych z Zircaloy u uzupełniając proces technologiczny etapem modyfikacji powierzchni. Szczegółowy opis przeprowadzonych badań i uzyskanych wyników zawarto w monografii pt. Analiza procesów generacji wodoru w reaktorze jądrowym w trakcie normalnej eksploatacji i w sytuacjach awaryjnych z propozycjami działań na rzecz podniesienia poziomu bezpieczeństwa jądrowego wydanej przez IChTJ w 2015 r. [5]. PRZYPISY [1] Uchwała nr 202/2009 Rady Ministrów RP z dnia 10 listopada 2009 r. Polityka energetyczna Polski do 2030 roku http:// www.mg.gov.pl/files/upload/8134/polityka%20energetyczna%20ost.pdf [2] http://www.ure.gov.pl/pl/urzad/wspolpraca-miedzynarod/2829,dok.html [3] http://www.ncbr.gov.pl/programy-strategiczne/technologie- -wspomagajace-rozwoj-bezpiecznej-energetyki-jadrowej/ [4] http://li.mit.edu/archive/papers/06/anes_rpt.pdf [5] Monografia Analiza procesów generacji wodoru w reaktorze jądrowym w trakcie normalnej eksploatacji i w sytuacjach awaryjnych z propozycjami działań na rzecz podniesienia poziomu bezpieczeństwa jądrowego. Pod. red. Jacka Michalika i Rafała Koci. Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa, 2015, s. 1 163. ISBN: 978-83-933935-5-8. Zadanie wykonane w ramach projektu strategicznego NCBR Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej. [6] M. Leyse, Preventing hydrogen explosions in severs nuclear accidents: unresolved safety issues involving hydrogen generation and mitigation, NRDC Report, R.14-02.B, March 2014. prof. dr hab. inż. Jacek Michalik, Rafał Kocia, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa

PTJ 15 MIĘDZYNARODOWE PODSTAWOWE NORMY OCHRONY PRZED PROMIENIOWANIEM I BEZPIECZEŃSTWA ŹRÓDEŁ PROMIENIOWANIA Radiation Protection and Safety of Radiadion Sources: International Basic Safety Standards (No.GSR Part 3 IAEA, Vienna 2014) Tadeusz Musiałowicz W artykule omówiono wydaną w roku ubiegłym przez MAEA publikację zawierającą MIĘDZYNARODOWE PODSTAWOWE NORMY OCHRONY PRZED PROMIENIOWANIEM I BEZPIECZEŃSTWA ŹRÓDEŁ PROMIENIOWANIA. Odrębnie scharakteryzowano wymagania dotyczące różnych sytuacji narażenia: planowanego narażenia, wyjątkowego narażenia i istniejącego narażenia. W zakończeniu artykułu, jego autor i współautor poprzednich wydań NORM (1967, 1996), przedstawia swoją opinię na temat omawianej publikacji. New IAEA publication entitled Radiation Protection and Safety of Radiadion Sources: International Basic Safety Standards. (No.GSR PART 3 IAEA) was described in the paper. The main parts of that publication concerning different exposure situations: planned exposure, emergency exposure, existing exposure are discussed separately. In the conclusion author of the article and simultaneously co-author of former editions (1967, 1996) of the BESIC SAFETY REQUIREMENTS presents his own opinion on the described book. Słowa kluczowe: bezpieczeństwo radiacyjne, bezpieczeństwo fizyczne, dawka efektywna, dawka równoważna, dawka graniczna, ogranicznik dawki, poziom odniesienia, dozór jądrowy, narażenie planowane, narażenie wyjątkowe, narażenie istniejące, narażenie zawodowe, narażenie ludności, narażenie medyczne, optymalizacja, ochrona przed promieniowaniem, równoważnik dawki. Keywords: radiation safety, nuclear security, effective dose, equivalent dose, dose limit, dose constraint, reference level, regulatory body, planned exposure, emergency exposure, existing exposure, occupational exposure, population exposure, medical exposure, optimisation, radiation protection, dose equivalent OMÓWIENIE Normy są kolejnymi międzynarodowymi przepisami opracowanymi przy udziale przedstawicieli następujących organizacji sponsorujących 1 : EC/Euratom, FAO, ILO, OECD/ NEA, PAHO, UNEP i WHO. Poprzednie wydania Norm były publikowane przez MAEA w latach 1962, 1967,1982 i 1996. Podstawą Norm są aktualne zalecenia ICRP 2 (publikacja 103/2007) uwzględniono również raporty UNSCEAR 3 (2006 i 2009 r.). Spis treści norm 1. Wstęp 2. Ogólne wymagania ochrony i bezpieczeństwa 3. Sytuacje planowanego narażenia (planned exposure situations) 4. Sytuacje wyjątkowego narażenia (emergency exposure situations) 5. Sytuacje istniejącego narażenia (existing exposure situations). Załącznik I Wyłączenia i zwolnienia Załącznik II Zwykle stosowane kategorie zamkniętych źródeł Załącznik III Dawki graniczne w planowanych sytuacjach narażenia Załącznik IV Referencje Dodatek Kryteria podejmowania działalności w sytuacjach wyjątkowego narażenia w celu uniknięcia lub ograniczenia skutków deterministycznych Ogólne kryteria działalności w sytuacjach wyjątkowego narażenia w celu zmniejszenia ryzyka skutków stochastycznych Definicje Wykaz uczestników opracowania W S T Ę P Sytuacje narażenia Podział na sytuacje w których występuje narażenie przyjęto, zgodnie z zaleceniami ICRP, na sytuacje narażenia planowanego, wyjątkowego i istniejącego. Sytuacje narażenia planowanego (zwane dalej w omówieniu sytuacje planowane), to sytuacje wynikające z zaplanowanego użytkowania źródeł promieniowania lub innej zaplanowanej działalności stwarzającej narażenie. W tych sytuacjach narażenie może być kontrolowane od samego początku jego powstania. Sytuacje narażenia wyjątkowego (zwane dalej sytuacje wyjątkowe) są wynikiem wypadków, celowego szkodliwe-

16 MIĘDZYNARODOWE PODSTAWOWE NORMY... / Radiation Protection... PTJ go działania lub innego niespodziewanego wydarzenia. Wymagają one podjęcia natychmiastowej akcji zapobiegawczej, w celu zapobieżenia lub ograniczenia konsekwencji zaistniałej sytuacji. Możliwość wystąpienia takich przypadków powinna być przewidywana i sposoby postępowania wcześniej przygotowane. Sytuacje narażenia istniejącego (zwane dalej sytuacje istniejące), to sytuacje istniejące wcześniej, zanim podjęto decyzję o potrzebie ich kontroli. Wynikają one z narażenia na promieniowanie naturalne, pozostałości po dawnej nienadzorowanej działalności z materiałami promieniotwórczymi lub skażeniami po awariach. W omawianych Normach narażenie załogi samolotu na promieniowanie kosmiczne traktowane jest także, jako sytuacja istniejąca. Ograniczniki dawki i poziomy odniesienia (reference levels) Ograniczniki dawki i poziomy odniesienia stosuje się w celu optymalizacji ochrony i bezpieczeństwa. Intencją optymalizacji jest utrzymanie narażenia na możliwie najniższym poziomie z uwzględnieniem czynników socjalnych i ekonomicznych. Jest to zastosowanie się do dawno przyjętej zasady ALARA as low as reasonable achievable. Ograniczniki dawki stosuje się w odniesieniu do narażenia zawodowego i narażenia ludności w sytuacjach planowanych. Odnoszą się one do narażenia od określonego źródła. To nie są limity i ich przekroczenie nie musi być traktowane jako niezgodność z przepisami, ale ich przekroczenie powinno być podstawą do podjęcia działalności zmniejszającej narażenie. Poziomy odniesienia podaje się dla narażenia zawodowego i narażenia ludności, w sytuacjach istniejących i wyjątkowych. Poziom odniesienia to poziom dawki lub ryzyka, na którego przekroczenie nie należy pozwalać, a poniżej którego należy stosować optymalizację ochrony i bezpieczeństwa. Wartość dawki rocznej w przedziale 1 do 20mSv może być przyjęta jako ogranicznik dawki dla narażenia zawodowego w sytuacjach planowanych oraz jako poziom odniesienia dla poszczególnych osób z ludności w sytuacjach istniejących (graniczna wartość ogranicznika wydaje się w tym przypadku za wysoka). Wartości poziomów odniesienia 20 do 100mSv mogą być przyjmowane dla osób narażonych od źródeł niekontrolowanych (sytuacje wyjątkowe) lub gdy akcja, zmierzająca do obniżenia dawki, mogłaby spowodować inne duże szkody. Przykładem może być poziom odniesienia dla dawki przewidywanej (residual dose) po awarii jądrowej. Nie można akceptować sytuacji w której dawka ostra lub nawet otrzymana w okresie rocznym przekracza 100mSv ( nie dotyczy to pracowników biorących udział w akcji ratowniczej). Ograniczniki dawki stosuje się także w odniesieniu do osób pomagających pacjentom przy narażeniu medycznym, a poziomy odniesienia określa się dla pacjentów w diagnostyce rentgenowskiej, radiologii interwencyjnej oraz w odniesieniu do aktywności i dawek przy podawaniu farmaceutyków. Ochrona środowiska System ochrony i bezpieczeństwa wymagany w tych Normach, ze względu na człowieka, ogólnie zabezpiecza środowisko przed szkodliwym oddziaływaniem promieniowania jonizującego. Trzeba jednak brać pod uwagę, że obecne tendencje w skali międzynarodowej wykazują zwiększoną wrażliwość na problemy zagrożenia środowiska. Niezależnie od potrzeby ochrony człowieka, istnieje ogólna potrzeba możliwości przedstawienia, że środowisko jest zabezpieczone przed zanieczyszczeniami przemysłowymi (w tym także promieniotwórczymi). Zwykle osiąga się to środkami oceny stanu środowiska, które dają możliwość identyfikacji istoty problemu, określenia kryteriów oceny ochrony i porównania spodziewanych wyników dostępnych opcji ochrony. Metody i kryteria takich ocen są obecnie przedmiotem opracowań i będą w dalszym ciągu rozwijane. Wpływ radiologiczny, w większości przypadków, jest jedynie jednym z wielu i to nie zasadniczym elementem wpływu działalności człowieka na środowisko. Mamy do czynienia ze współzależnością wielu czynników i ochrona i środowiska nie powinna ograniczać się jedynie do człowieka i innych gatunków. Przy ustalaniu przepisów należy przyjąć zintegrowaną perspektywę dla zapewnienia ciągłości niezmienności stanu rolnictwa, leśnictwa, rybołówstwa, turystyki i użytkowania zasobów naturalnych. Taka zintegrowana perspektywa powinna uwzględniać prewencję przed nieuprawnionym działaniem i jego konsekwencjami. Do takich działań należy nielegalne usuwanie materiałów promieniotwórczych lub porzucenie źródeł promieniowania. Należy także brać pod uwagę możliwość gromadzenia się uwalnianych do środowiska długo życiowych nuklidów promieniotwórczych Intencją Norm jest zwrócenie uwagi, że ochrona środowiska jest czynnikiem wymagającym oceny, pozostawiając jednocześnie dowolność włączenia jej wyników, zależnie od stopnia ryzyka jakie stwarza promieniowanie, do procesu podejmowania decyzji. Bezpieczeństwo radiacyjne i bezpieczeństwo fizyczne Wspólnym celem bezpieczeństwa radiacyjnego i fizycznego jest ochrona człowieka i środowiska. Środki na zapewnienie tego rodzaju bezpieczeństwa nie mogą się wzajemnie zastępować, muszą natomiast występować wspólnie i wzajemnie się wspomagać. Kategorie narażenia Podział wymagań pozostawiono taki sam jak w latach ubiegłych, tzn. na trzy podstawowe kategorie: narażenie zawodowe, narażenie ludności i narażenie medyczne. Krótko omówiono zagadnienie narażenia środowiska. O G Ó L N E W Y M A G A N I A O C H R O N Y I B E Z P I E C Z E Ń S T W A Stosowanie zasad ochrony przed promieniowaniem Stosowanie zasad ochrony we wszystkich sytuacjach narażenia zapewniają w kraju wyznaczone strony odpowiedzialne za ochronę i bezpieczeństwo. Podstawowe zasady to uzasadnienie, optymalizacja, a w sytuacjach planowanych (poza narażeniem medycznym) również przestrzeganie dawek granicznych. Odpowiedzialność państwa Państwo musi ustanowić i zapewniać prawną i nadzorczą strukturę ochrony i bezpieczeństwa oraz wyznaczyć niezależny urząd dozoru (regulatory body) o określonych funkcjach i odpowiedzialności.

PTJ TADEUSZ MUSIAŁOWICZ 17 Odpowiedzialność urzędu dozoru jądrowego Urząd dozoru jądrowego ustala przepisy i wytyczne w zakresie ochrony i bezpieczeństwa oraz system zapewniający ich stosowanie. Odpowiedzialność pozostałych stron (systemu) Osoba lub organizacja odpowiedzialna za prace stwarzające ryzyko w wyniku oddziaływania promieniowania ponosi główną odpowiedzialność za ochronę i bezpieczeństwo. Zakres odpowiedzialności innych stron powinien być wyraźnie określony. Odpowiedzialność nie może być przekazywana (can not be delegated). Zarządzanie ochroną i bezpieczeństwem Strony ponoszące główną odpowiedzialność muszą zapewnić efektywną integrację ochrony i bezpieczeństwa z ogólnym systemem zarządzania działalnością. System zarządzania powinien uwzględniać kulturę bezpieczeństwa i brać pod uwagę czynniki ludzkie (np. możliwość pomyłek). S Y T U A C J E P L A N O W A N E W y m a g a n i a o g ó l n e Stopniowane podejście (graded approach) do problemu Stosowanie wymagań powinno być odpowiednio dostosowane do charakterystyki działalności oraz do poziomu i prawdopodobieństwa narażenia. Powiadamianie i występowanie o zezwolenie Przed rozpoczęciem działalności należy powiadomić urząd dozoru jądrowego lub wystąpić o zezwolenie. Powiadomienie wystarczy, jeśli spodziewane narażenie jest znacznie poniżej limitów określonych przez organ prawny, oraz gdy prawdopodobieństwo wystąpienia i wielkość potencjalnego zagrożenia są znikomo małe. Zezwolenie: rejestracja lub licencja Każdy wykonujący działalność stwarzającą narażenie, jeśli powiadomienie nie jest wystarczające, musi uzyskać rejestrację lub licencję. Rejestracja to forma zezwolenia na prace o małym lub umiarkowanym ryzyku, udzielana na podstawie przygotowania, przez stronę odpowiedzialną, właściwej oceny bezpieczeństwa urządzeń i zakładu. Wyłączenia i zwolnienia Państwo lub urząd dozoru jądrowego określa, jaka działalność może być wyłączona z części lub całości przepisów. Urząd dozoru jądrowego zatwierdza, jakie źródła, włączając materiały i obiekty, w zgłoszonej działalności mogą być zwolnione z dozoru. Posiadacz rejestracji lub licencji (zwany, w miarę możliwości, w dalszym ciągu omówienia użytkownikiem) Użytkownik odpowiada za przygotowanie i stosowanie technicznych i organizacyjnych środków dla zapewnienia ochrony i bezpieczeństwa. Uzasadnienie działalności Państwo lub urząd dozoru jądrowego muszą zapewnić, że zezwolenie jest wydawane jedynie na działalność uzasadnioną. Optymalizacja ochrony i bezpieczeństwa Państwo lub urząd dozoru jądrowego muszą ustalić i wymagać przestrzegania optymalizacji ochrony i bezpieczeństwa, a użytkownicy odpowiadają za to, że optymalizacja jest stosowana. Dawki graniczne Dla zawodowego narażenia pracowników dawki graniczne ustala państwo lub urząd dozoru jądrowego, muszą ich przestrzegać zarówno posiadacze rejestracji, jak i licencji (truizm). Powinny być w miarę potrzeby wprowadzone dodatkowe ograniczenia w celu zapewnienia, że przy różnorodnej działalności suma otrzymanych dawek nie przekroczy ustalonych limitów. Ocena bezpieczeństwa Ustalenie wymagań dla przeprowadzania oceny i pilnowanie jej wykonania należy do państwa lub urzędu dozoru jądrowego. Ocenę przeprowadza osoba względnie dział odpowiedzialny za zakład lub działalność stwarzającą ryzyko związane z promieniowaniem. Ocena bezpieczeństwa powinna być wykonywana na wszystkich etapach, od lokalizacji, projektowania i budowy do likwidacji działalności. Monitoring i weryfikacja przestrzegania wymagań Użytkownik i pracodawca prowadzą kontrolę i weryfikację przestrzegania wymagań ochrony i bezpieczeństwa. Wyniki kontroli i weryfikacji powinny być przekazywane do urzędu dozoru. Prewencja wypadków i łagodzenie ich skutków Użytkownik, zgodnie z dobrą praktyką inżynierską, powinien podjąć wszystkie praktykowane środki, aby uniknąć wypadków i łagodzić ich skutki (truizm). Wielostopniowe zabezpieczenia (defence in depth) Użytkownik powinien zapewnić, że jeśli jeden system zabezpieczeń zawiedzie to zastąpi go kolejny niezależny system. Zabezpieczenie przed wypadkami Użytkownik musi zapewnić, że tak dalece jak jest to praktycznie rozsądne, przygotowane są wszelkie środki do zabezpieczenia przed wypadkami. Przygotowanie do i postępowanie przy narażeniu wyjątkowym Jeśli z oceny bezpieczeństwa wynika prawdopodobieństwo narażenia wyjątkowego pracowników lub ludności, użytkownik odpowiada za przygotowanie odpowiedniego planu postępowania dla ochrony ludzi i środowiska oraz za jego stosowanie.

18 MIĘDZYNARODOWE PODSTAWOWE NORMY... / Radiation Protection... PTJ Śledzenie przebiegu działalności i udzielanie informacji (investigations and feedback of information) Użytkownik zapewnia, urzędowi dozoru jądrowego i innym wyznaczonym stronom, ważne dla ochrony i bezpieczeństwa informacje dotyczące zarówno normalnej pracy, jak i wszelkich odchyleń. Generatory promieniowania i źródła promieniotwórcze Bezpieczeństwo generatorów i źródeł promieniotwórczych zapewnia użytkownik i prowadzi odpowiednią dokumentację. Producent źródła lub urządzenia zawierającego źródło promieniotwórcze powinien zapewnić, tam gdzie jest to praktycznie stosowane, oznakowanie źródła i jego pojemnika symbolem zalecanym przez ISO. Badanie promieniowaniem ludzi (human imaging) w celach innych niż lekarskie Państwo musi zapewnić, że stosowanie promieniowania do kontroli ludzi w celach innych niż lekarskie jest także objęte systemem ochrony i bezpieczeństwa. N a r a ż e n i e z a w o d o w e Monitoring i ewidencja zawodowego narażenia Urząd dozoru jądrowego ustala wymagania i nakłada obowiązek monitorowania i ewidencji narażenia zawodowego przy planowanym narażeniu. Ochrona pracowników Pracodawca i użytkownik odpowiadają za ochronę pracowników. Powinni oni zapewnić optymalizację ochrony i bezpieczeństwa, przestrzeganie dawek granicznych oraz ułatwiać pracownikom stosowanie się do wymagań omawianych norm. Obowiązki pracownika Pracownicy oprócz obowiązków zawodowych powinni także pełnić obowiązki wynikające z potrzeb ochrony i bezpieczeństwa. W razie zauważenia czegokolwiek, co może mieć niekorzystny wpływ na ochronę i bezpieczeństwo pracownik, musi tak szybko jak to możliwe, powiadomić o tym pracodawcę oraz użytkownika (tzn. posiadacza rejestracji lub licencji). Współpraca między pracodawcą a użytkownikiem Współpraca musi dotyczyć spełniania przez wszystkie odpowiedzialne strony wymagań ochrony i bezpieczeństwa. Jeśli pracownicy wykonują prace (z promieniowaniem), które są lub mogą być poza nadzorem ich pracodawcy, posiadacz rejestracji lub licencji na tą pracę i pracodawca powinni ściśle współpracować w zakresie spełniania, przez obie strony, wymagań Norm. Teren kontrolowany Użytkownik wyznacza teren kontrolowany wszędzie tam gdzie są lub mogą być potrzebne specjalne środki dla ochrony i bezpieczeństwa. Teren nadzorowany Każdy teren, który nie jest kontrolowanym, ale gdzie wymaga się nadzoru z punktu widzenia narażenia zawodowego, powinien być przez użytkownika wyznaczony jako teren nadzorowany. Lokalne przepisy, procedury i sprzęt wyposażenia osobistego Pracodawca i użytkownik ustalają konsultując z pracownikami (lub ich przedstawicielami) lokalne, pisemne przepisy i procedury niezbędne dla ochrony i bezpieczeństwa oraz zapewnia pracownikom osobisty sprzęt ochrony. Kontrola miejsc pracy Użytkownik, w razie potrzeby, z pracodawcą ustala, utrzymuje i aktualizuje program monitoringu, który powinien być pod nadzorem inspektora ochrony radiologicznej lub innego eksperta. Ocena narażenia zawodowego i nadzór medyczny Pracodawca lub użytkownik odpowiada za przygotowanie oceny i ewidencji narażenia zawodowego oraz nadzoru lekarskiego. Ocenę narażenia należy prowadzić, w zależności od potrzeb, na podstawie kontroli indywidualnej i/lub kontroli miejsc pracy. Informacje, instrukcje i szkolenie Pracodawca i użytkownik odpowiadają za przeszkolenie pracowników oraz za zapatrzenie ich w odpowiednie informacje i instrukcje. Powinna być prowadzona ewidencja szkolenia. Warunki pracy Nie wolno oferować żadnych świadczeń z tytułu przestrzegania wymagań ochrony i bezpieczeństwa. Warunki specjalne (special arrangements) Pracodawca i użytkownik powinni stworzyć specjalne warunki z punktu widzenia ochrony i bezpieczeństwa dla pracowników w wieku poniżej 18 lat i w miarę potrzeby dla kobiet ze względu na ochronę płodu i karmienie piersią. N a r a ż e n i e l u d n o ś c i Odpowiedzialność za narażenie ludności Państwo i urząd dozoru jądrowego powinny ustalić: odpowiedzialność właściwych stron i przestrzegać optymalizacji w tym zakresie. Ponadto państwo powinno ustalić, a urząd dozoru pilnować przestrzegania dawek granicznych dla ludności. Narażenie zewnętrzne i skażenia Jeśli istnieje możliwość narażenia zewnętrznego użytkownik powinien zapewnić osłony i inne środki ochrony łącznie z kontrolą dostępu szczególnie na terenie otwartym (np. czasem dotyczy to radiografii przemysłowej).

PTJ TADEUSZ MUSIAŁOWICZ 19 W zakładach dostępnych dla ludności, w razie potrzeby użytkownik musi przewidzieć specjalne środki dla ograniczenia możliwości skażenia osób postronnych. Odpady promieniotwórcze i ich usuwanie Właściwe strony muszą zapewnić, że postępowanie z odpadami i ich usuwanie do środowiska odbywa się zgodnie z zezwoleniem (truizm). Kontrola (monitoring) Urząd dozoru jądrowego i właściwe strony muszą zapewnić, że stosowane są programy kontroli działalności i kontroli środowiska, a wyniki kontroli są ewidencjonowane. Produkty konsumpcyjne zawierające nuklidy promieniotwórcze lub emitujące promieniowanie (np. detektory dymu, generatory jonów) Producenci dostarczający produkty konsumentom, muszą zapewnić, że ich udostępnianie ludności posiada zatwierdzone państwowo uzasadnienie albo, że zostały one wyłączone z tego wymagania. N a r a ż e n i e m e d y c z n e Odpowiedzialność państwa Państwo musi zapewnić, że właściwe strony posiadają zezwolenie podjęcia się swojej roli i odpowiedzialności oraz, że są ustalone diagnostyczne poziomy odniesienia, ograniczniki dawki, kryteria i wytyczne zwalniania pacjentów, którym podawano otwarte źródła promieniowania lub wszczepiono zamknięte źródła. Odpowiedzialność urzędu dozoru jądrowego Urząd dozoru jądrowego powinien wymagać, aby pracownicy służby zdrowia odpowiedzialni za narażenie medyczne posiadali właściwą specjalizację i żeby odpowiadali oni wymaganiom wykształcenia, szkolenia i kompetencji w danej dziedzinie. Odpowiedzialność użytkownika Użytkownik odpowiada za to, aby potrzeba narażenia była uzgodniona z lekarzem radiologiem oraz, że pacjent został poinformowany o spodziewanych korzyściach z radioterapii i diagnostyki, jak również z ryzykiem wynikającym z napromienienia (wymaganie trochę w naszych warunkach, nierealne). Uzasadnienie Właściwe strony powinny zapewnić uzasadnienie narażenia medycznego. Nie wymaga uzasadnienia narażenie ochotników biorących udział w badaniach biomedycznych, jeśli jest to zgodne z Deklaracją Helsinską (Helsinki 1974) lub zostało zatwierdzone przez komitet etyczny i zachowane są określone ograniczniki dawek i krajowe przepisy. Optymalizacja Optymalizację muszą zapewnić użytkownik i lekarz radiolog. Fizyk medyczny zapewnia, że stosowane źródła promieniowania i dawkomierze do pomiaru dawek pacjentów, są odpowiednio wzorcowane (wzorcowanie powinno być sprawdzone w laboratorium wzorców dozymetrii). Ponadto użytkownik zapewnia: prowadzenie ewidencji dawek pacjenta; okresową ocenę przestrzegania procedur radiologicznych dla których ustalono diagnostyczne poziomy odniesienia; ustalenia i przestrzegania programów zabezpieczenia jakości; przestrzegania ograniczników dawki przez osoby udzielające pomocy pacjentom i przez ochotników uczestniczących w badaniach biomedycznych. Zwalnianie pacjentów leczonych izotopami promieniotwórczymi Użytkownik musi zapewnić, że wypuszczenie pacjenta do domu nie spowoduje zagrożenia osób z ludności. Narażenie niezamierzone Muszą zostać podjęte przez użytkownika wszystkie praktyczne kroki dla zminimalizowania prawdopodobieństwa wystąpienia niezamierzonego narażenia. Jeśli takie narażenie wystąpiło należy to dokładnie przeanalizować i zastosować odpowiednie środki korekcyjne zapobiegające takim wydarzeniom w przyszłości. Przeglądy i rejestracja wyników W zakładach stosujących źródła promieniowania, użytkownik zapewnia okresowe przeglądy radiologiczne (rozumiem, że chodzi tu o całokształt spraw związanych z leczeniem promieniowaniem, od metod, sprzętu i kwalifikacji do narażenia pacjentów i personelu). Przeglądy przeprowadza lekarz radiolog wraz z fizykiem medycznym. Wyniki przeglądów należy rejestrować. Ewidencja Użytkownik musi przechowywać wyniki działalności przez okres określony przez urząd dozoru jądrowego. Dotyczy to między innymi: ustaleń podziału odpowiedzialności między głównymi stronami, szkolenia personelu, wzorcowania, dawek pacjentów, stosowania diagnostycznych poziomów odniesienia, programów zapewnienia jakości, rodzaju i aktywności stosowanych farmaceutyków, dawek terapeutycznych, badań przypadków niezamierzonego i wypadkowego narażenia (unintendent and accidental) medycznego. S Y T U A C J E W Y J Ą T K O W E W y m a g a n i a o g ó l n e System zarządzania Państwo powinno zapewnić, że jest ustalony i przyjęty zintegrowany i skoordynowany system postępowania wyjątkowego.

20 MIĘDZYNARODOWE PODSTAWOWE NORMY... / Radiation Protection... PTJ Powinien on zapewnić między innymi: ocenę zagrożenia, wyraźny podział odpowiedzialności osób i organizacji biorących udział w postępowaniu, omówienie efektywnej współpracy i koordynacji działań między organizacjami, strategię ochrony zastosowania i zakończenia podjętych środków dla ochrony ludności i środowiska, przygotowanie ochrony pracowników, przygotowanie do przejścia z sytuacji wyjątkowego narażenia do stanu istniejącego narażenia, wymagania monitoringu indywidualnego i oceny dawek. N a r a ż e n i e l u d n o ś c i Przygotowania do sytuacji wyjątkowego narażenia i podejmowanie działań Państwo musi dopilnować przygotowanie właściwej strategii ochrony już na etapie planowania oraz zapewnić szybkie podjęcie działania w takiej sytuacji Strategia ochrony musi między innymi określać poziomy odniesienia w jednostkach dawki, (na ogół 20-100 msv) uwzględniające wszystkie drogi narażenia. N a r a ż e n i e r a t o w n i k ó w Przygotowanie kontroli narażenia Państwo ustala program zorganizowania, kontroli i zapisywania dawek otrzymanych przy narażeniu wyjątkowym. Zaangażowane organizacje i pracodawcy muszą zapewnić, że żaden z ratowników nie otrzyma dawki większej niż 50mSv (wydaje mi się, że należałoby podnieść granicę do 100mSv). Nie dotyczy to ochotników w sytuacjach, gdy trzeba ratować życie ludzkie, zabezpieczać przed bardzo poważnymi uszkodzeniami, ochroną przed poważnymi skutkami deterministycznymi oraz powstaniem sytuacji katastroficznych, i prewencji przed bardzo dużymi dawkami zbiorowymi. W tych sytuacjach należy dołożyć wysiłków aby dawki były poniżej wartości podanych w załączniku IV, Tablica IV-2. Ratownicy narażeni na dawki, które osiągają lub przewyższają wartości podane w załączniku IV, powinni prowadzić akcję tylko wtedy gdy spodziewane korzyści innych osób wyraźnie równoważą ryzyko szkód na jakie się narażają (w sytuacjach awaryjnych na ogół nie ma czasu na hipotetyczne rozważania, trzeba decydować na podstawie oceny zagrożenia i zdrowego rozsądku). Pracownicy, którzy otrzymali dawki w sytuacji wyjątkowej normalnie nie muszą być odsunięci od pracy z promieniowaniem. Jednak, jeśli dawka była powyżej 200mSv lub na prośbę pracownika, o dalszym zawodowym narażenie decyduje lekarz specjalista. S Y T U A C J E I S T N I E J Ą C E W y m a g a n i a o g ó l n e Odpowiedzialność państwa Państwo musi zapewnić przeprowadzenie badań w celu określenia, jakie narażenie zawodowe i narażenie ludności stwarza istniejąca sytuacja i że ustalone zostały właściwe poziomy odniesienia. Urząd dozoru lub inna właściwa władza udziela zainteresowanym osobom informacji o potencjalnym ryzyku dla zdrowia i o dostępnych środkach jego redukcji. N a r a ż e n i e l u d n o ś c i Uzasadnienie dla działań ochronnych i optymalizacji Państwo i urząd dozoru zapewniają, że uzasadnione są akcje ochronne i że bezpieczeństwo i ochrona są optymalizowane. Poziomy odniesienia wyrażone zwykle w wartościach rocznej dawki efektywnej, osoby reprezentatywnej przyjmowane są w przedziale 1-20 msv. Odpowiedzialność za uzdatnienie skażonego terenu Państwo powinno wyznaczyć osoby lub organizacje odpowiedzialne za opracowanie i stosowanie programu uzdatnienia skażonego terenu, oraz w razie potrzeby kontrolowania po uzdatnieniu i kontroli usuwania odpadów. Odpowiedzialne osoby lub organizacje muszą przy wyborze optymalizowanej opcji uzdatniania uwzględnić radiologiczny i nie radiologiczny wpływ na ludzi i środowisko oraz czynniki techniczne, socjalne i ekonomiczne. Muszą także opracować ocenę bezpieczeństwa. Urząd dozoru lub inna odpowiednia władza odpowiada za sprawdzenie oceny bezpieczeństwa oraz zatwierdza plan akcji uzdatniania. Narażenie ludności na radon w pomieszczeniach Państwo powinno zapewnić informację o poziomach radonu w pomieszczeniach i o związanym z tym ryzyku dla zdrowia, a w razie potrzeby ustalić i prowadzić kontrolę tego narażenia. Jeśli stężenia radonu wymagają rozważenia z punktu widzenia zdrowia należy opracować plan obniżenia poziomu stężeń w budynkach. Biorąc pod uwagę czynniki ekonomiczne i społeczne, przy ustalaniu poziomu odniesienia dla mieszkań i budynków o dużym czynniku wykorzystania, ogólnie przyjmuje się, że średnie roczne stężenie radonu nie powinno przekraczać 222 Rn= 300 Bq/m 3. Narażenie ludności na radionuklidy w towarach handlowych Obowiązkiem urzędu dozoru lub innej właściwej władzy jest ustalenie poziomów odniesienianuklidów promieniotwórczych w towarach handlowych (materiały konstrukcyjne, żywność, woda spożywcza). Podstawą tych poziomów jest roczna dawka efektywna ok. 1mSv, na jaką może być narażona osoba reprezentatywna. N a r a ż e n i e z a w o d o w e Narażenie w miejscach pracy Urząd dozoru powinien ustalić i wprowadzić w życie wymagania dla pracujących w sytuacjach istniejących. Poza niektórymi pracami (np. loty na dużych wysokościach, uzdatnianie terenu, duże stężenia radonu) wymagania ochrony powinny być takie same jak dla ludności. Uzdatnianie terenu Pracodawca zapewnia, że pracownicy są tak samo kontrolowani jak przy narażeniu planowanym. Narażenie na radon w miejscach pracy Urząd dozoru lub inna właściwa władza musi ustalić odpowiednie poziomy odniesienia 222 Rn. Wartość poziomu nie może przekraczać średniego w ciągu roku stężenia promieniotwórczego 1000 Bq/m 3.

PTJ TADEUSZ MUSIAŁOWICZ 21 Narażenie personelu lotniczego i kosmonautów od promieniowania kosmicznego Urząd dozoru lub inna właściwa władza określa, czy wymagana jest ocena i rejestracja narażenia personelu lotniczego. Jeśli taka potrzeba istnieje, należy opracować jej zasady podając poziomy odniesienia dawki oraz metodykę wyznaczania i rejestracji dawek. Specjalny program ochrony należy ustalić dla kosmonautów. Załącznik I W Y Ł Ą C Z E N I A I Z W O L N I E N I E N I A Kryteria wyłączeń i zwolnień Ryzyko wynikające z działalności musi być tak małe, że nie wymaga ona kontroli. Dawka roczna na jaką mogą być narażone w wyniku tej działalności poszczególne osoby z ludności powinna być nie większa niż rzędu 10µSv, a przy mało prawdopodobnych scenariuszach 1mSv. Przy zachowaniu tych kryteriów automatycznie wyłączone lub zwolnione są następujące materiały promieniotwórcze i generatory promieniowania. 1. Wyłączenia: materiały których aktywność lub stężenie promieniotwórcze nie przekracza wartości podanych w Załączniku I Tablica I-1; materiały luzem (in bulk), w których stężenie promieniotwórcze izotopów sztucznego pochodzenia nie przekracza wartości podanych w Załączniku I Tablica I-2; zatwierdzone przez urząd dozoru generatory promieniowania jeśli moc przestrzennego równoważnika dawki lub kierunkowego równoważnika dawki, w normalnych warunkach pracy nie przekracza 1µSv/h w odległości 1m od dostępnych powierzchni lub jeśli maksymalna energia promieniowania nie przekracza 5 kv. 2. Zwolnienia: materiały w postaci stałej, których stężenie promieniotwórcze nie przekracza wartości podanych w Załączniku I Tablica I-2; materiały, których stężenie promieniotwórcze nie przekracza wartości podanych w Załączniku I Tablica I-3; radionuklidy pochodzenia naturalnego w pozostałościach używanych w materiałach konstrukcyjnych lub mogących po usunięciu powodować skażenie źródeł wody pitnej, w których stężenie promieniotwórcze nie podwyższy promieniowania o wartość rzędu 1 msv/rok, co jest współmierne z typowym tłem naturalnym. Tablica I-1 Poziomy wyłączenia średnich ilości materiałów. Wyłączone stężenie promieniotwórcze i aktywności radionuklidów Tablica I-2 Poziomy wyłączenia materiałów w postaci ciała stałego luzem oraz zwolnienia materiałów w tej postaci: stężenia promieniotwórcze radionuklidów pochodzenia sztucznego Tablica I-3 Poziomy zwolnienia materiałów: stężenia promieniotwórcze radionuklidów naturalnych Załącznik II K A T E G O R I E Ź R Ó D E Ł Z A M K N I Ę T Y C H O G Ó L N I E S T O S O W A N Y C H Tablica II-1 Kategorie źródeł zamkniętych Tablica II-2 Aktywność wybranych radionuklidów odpowiadająca źródłom niebezpiecznym (wartość D) Załącznik III D A W K I G R A N I C Z N E W S Y T U A C J A C H P L A N O W A N Y C H Narażenie zawodowe Dawka efektywna roczna i równoważna roczna dla soczewek oczu wynosi 20 msv średnio w ciągu pięciu kolejnych lat. i 50 msv w ciągu jednego roku. Dawka równoważna roczna dla rąk i stóp oraz skóry wynosi 500 msv. Dla kobiet w ciąży i karmiących piersią, pracodawca musi zapewnić takie warunki pracy aby płód lub dziecko nie było narażone na dawki graniczne większe niż dla poszczególnych osób z ludności (trudno sobie wyobrazić aby matka karmiła dziecko w pracy w warunkach narażenia na promieniowanie). Dla praktykantów i studentów w wieku 16-18 lat roczne dawki graniczne wynoszą: efektywna 6 msv; równoważna dla soczewek oczu 20 msv oraz dla kończyn i skóry 150mSv. Narażenie ludności Dawki graniczne roczne wynoszą: efektywna - 1 msv (w warunkach specjalnych, uzasadnionych i zatwierdzonych, dawka roczna może być większa, ale jej średnia wartość w ciągu kolejnych pięciu lat nie może przekroczyć 1 msv); równoważna w soczewkach oczu 15 msv; równoważna w skórze 50 msv. Tablica III-1A. Współczynniki konwersji kermy w wolnym powietrzu na H p (10,0 0 ) w płycie ICRU (fotony). Tablica III-1B. Współczynniki konwersji kermy w wolnym powietrzu na H p (0,07 0 ) w płycie ICRU (fotony). Tablica III-1C. Dawka efektywna na jednostkę przepływu neutronów E/Φ dla neutronów monoenergetycznych w geometrii ISO w antropomorficznym fantomie komputerowym osoby dorosłej. Tablica III-1D. Referencyjne współczynniki konwersji przepływu skierowanych normalnie elektronów monoenergetycznych na kierunkowy równoważnik dawki. Tablica III-2A. Obciążająca dawka efektywna pracowników na jednostkę wniknięcia e(g) drogą oddechową i pokarmową (Sv.Bq -1 ). Tablica III-2B. Związki chemiczne (compounds) i wartości czynnika przechodzenia przez jelita f 1 (gut transfer factor, błędnie tłumaczony w polskiej wersji BSS 96 jako - współczynnik przechodzenia przez przewód pokarmowy ) stosowane do obliczeń obciążającej dawki efektywnej na jednostkę wniknięcia drogą pokarmową dla pracowników. Tablica III-2C. Związki chemiczne, rodzaje absorpcji w płucach i wartości czynnika przechodzenia przez jelita f 1, stosowane do obliczeń obciążającej dawki efektywnej na jednostkę wniknięcia przez drogi oddechowe dla pracowników. Tablica III-2D. Poszczególne osoby z ludności: obciążająca dawka efektywna na jednostkę wniknięcia e(g) drogą pokarmową (Sv.Bq -1 ). Tablica III-2E. Poszczególne osoby z ludności: obciążająca dawka efektywna na jednostkę wniknięcia e(g) drogą oddechową (Sv.Bq -1 ).

22 MIĘDZYNARODOWE PODSTAWOWE NORMY... / Radiation Protection... PTJ Tablica III-2F. Rodzaje absorpcji w płucach uwzględniane przy obliczeniach obciążającej dawki efektywnej na jednostkę wniknięcia przez drogi oddechowe przy narażeniu poszczególnych osób z ludności na poszczególne aerozole, gazy i pary. Tablica III-2G. Inhalacja: obciążająca dawka efektywna na jednostkę wniknięcia e(g) rozpuszczalnych lub reaktywnych par i gazów. Tablica III-2H. Moc dawki efektywnej przy narażeniu osób dorosłych od gazów szlachetnych. Załącznik IV K R Y T E R I A S T O S W A N E W S Y T U A C J A C H W Y J Ą T K O W Y C H Tablica IV-1 Narażenie człowieka na otrzymane w krótkim okresie czasu dawki, przy których spodziewane jest podjęcie, w każdych okolicznościach, działań ochronnych i innych właściwych działań w celu uniknięcia lub zminimalizowania poważnych skutków deterministycznych. Ostre (< 10 h) narażenie zewnętrzne... podano wartości spodziewanej (projected) dawki pochłoniętej: w czerwonym szpiku kostnym, płucach, gonadach, tarczycy i jelicie cienkim... AD Red marrow 1 Gy przy narażeniu płodu AD Fetus...0.1 Gy w tkance na głębokości 0.5cm AD Tissue...25 Gy w skórze na powierzchni 100 cm 2.AD Skin...10 Gy Ostre wniknięcie ( = 30 dni) narażenie wewnętrzne... podano wartości otrzymanej dawki pochłoniętej: w czerwonym szpiku kostnym przy nuklidach Z 90 AD( ) Red marrow... 0,2 Gy Z < 90...... 2 Gy w tarczycy AD( ) Thyroid...2 Gy w płucach AD( ) Lung... 30 Gy w okrężnicy AD( ) Colon... 20 Gy przez płód AD( ) Fetus...0,1 Gy Tablica IV-2 Wytyczne ograniczenia narażenia ratowników Ratowanie życia...h p (10)< 500 msv Działanie zabezpieczające przed poważnymi skutkami deterministycznymi lub przed rozwojem sytuacji katastrofistycznej...h p (10)< 500 msv Akcje zabezpieczające przed dużymi dawkami zbiorowymi...h p (10)< 100mSv REFERENCJE Podano 38 pozycji DODATEK O G Ó L N E K R Y T E R I A D Z I A Ł A L N O Ś C I W S Y T U A C J A C H W Y J Ą T K O W Y C H W C E L U Z M N I E J S Z E N I A R Y Z Y K A S K U T K Ó W S T O C H A S T Y C Z N Y C H Tablica A-1. Ogólne kryteria podjęcia działalności Niezbędne podjęcie działań jeśli dawka spodziewana przekracza w ciągu pierwszych 7 dni : Tarczyca. H Thyroid...50 msv Całe ciało E...100 msv Płód H Fetus...100 msv Podjęcie wcześniejszych działań jeśli dawka spodziewana przekracza: Całe ciało E... w ciągu roku 100mSv Płód H Fetus...w ciągu całego okresu in utero 100mSv Podjęcie działań jeśli dawka otrzymana przekracza: Całe ciało E... w ciągu miesiąca 100mSv Płód H Fetus...w ciągu całego okresu in utero 100mSv DEFINICJE Podano ponad 170 definicji P O D S U M O W A N I E O M Ó W I E N I A Jako wieloletni użytkownik (współautor wydań 1967 i 1996) Międzynarodowych Norm Basic Safety Standards IAEA, uważam, że redakcja obecnego wydania norm oraz forma przedstawionych wymagań, w porównaniu z poprzednimi wydaniami (1962, 1967, 1982, 1996), będzie gorzej przystępna dla przeciętnego odbiorcy. Obecne wydanie jest bardzo obszerne (436 str.) i nosi charakter podręcznika a nie podstawowych przepisów. Zawiera mnóstwo truizmów (np....pracownicy służby zdrowia... powinni posiadać właściwą specjalizację i odpowiadać wymaganiom wykształcenia, szkolenia i kompetencji ), powtórzeń i ogólników. Nie wszystkie wymagania są jasno sformułowane, a czasem niewykonalne (np. w sytuacjach wyjątkowych, gdy dawki mogą przekroczyć podane w... ratownicy mogą prowadzić akcję tylko wtedy, gdy spodziewane korzyści dla innych osób wyraźnie równoważą ryzyko szkód na jakie się narażają Kto to potrafi ocenić, szczególnie w sytuacji awaryjnej gdy decyzję trzeba podejmować natychmiast). Niektóre swoje wątpliwości, zaznaczyłem w tekście omówienia kolorem czerwonym. Dla jasności po niektórych wyrazach podałem w nawiasie ich oryginalne brzmienie w języku angielskim. Wśród 224 autorów (contributors) obecnego opracowania odczuwa się wyraźnie nieobecność prekursorów z lat ubiegłych (H.J. Dunster a, D.J. Beninson a, H.P. Jammet a B. Lindell a). Bardzo praktyczne i pożyteczne są podane w załącznikach bliżej opisane w omówieniu tablice. Przypisy doc. Tadeusz Musiałowicz, Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej, Warszawa [1] EC/Euratom - Komisja Europejska, Euratom; FAO-Organizacja Wyżywienia i Rolnictwa ONZ; ILO-Międzynarodowa Organizacja Pracy; OECD/NEA-Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju/Agencja Energii Atomowej; PAHO-Wszechamerykańska Organizacja Zdrowia; UNEP-Program Środowiskowy ONZ; WHO-Światowa Organizacja Zdrowia. [2] Międzynarodowa Komisja Ochrony Radiologicznej [3] Naukowy Komitet Narodów Zjednoczonych Badania Skutków Promieniowania Atomowego

PTJ 23 PROBABILISTYCZNA ANALIZA BEZPIECZEŃSTWA NA POZIOMIE 3 Probabilistic Safety Assessment level three Ernest Staroń W artykule przedstawiono ogólny opis probabilistycznej analizy bezpieczeństwa na poziomie trzecim czyli zakresie oszacowania skutków zdrowotnych i socjalnych katastrofy jądrowej. Wykonanie takiej analizy nie jest w Polsce obowiązkowe podobnie jak i w wielu innych krajach. Jeśli jednak została wykonana, to okazuje się, że jest niesłychanie przydatna w planowaniu awaryjnym i ocenie wpływu na środowisko. Pewną trudnością jest przyjęcie dobrej metryki, przekonującej dla osób nie będących specjalistami. W artykule przedstawiono również opis metodologii wykonywania probabilistycznej analizy bezpieczeństwa na poziomie trzecim. A general description of Probabilistic Safety Assessment level three is presented. Performing such an analysis is not obligatory in Poland similarly as in many other countries. However, if performed, it is extremely useful for example for emergency planning or nuclear safety assessment of the environment. Some difficulties may arise when trying to find good risk metrics which could be convincing to non-specialists. A description of the probabilistic safety assessment level three methodology is included. Słowa kluczowe: PSA tj. probabilistyczna analiza bezpieczeństwa, wymogi prawne, parametry ryzyka Keywords: PSA, emergency preparedness and management, regulatory requirements Analizy bezpieczeństwa Podejmując działania w obszarze narażenia na promieniowanie musimy być pewni, że ryzyko narażenia pracowników i ogółu społeczeństwa będzie na niskim, akceptowalnym poziomie. Sposobem na wykazanie niskiego zagrożenia jest przeprowadzenie dogłębnej analizy bezpieczeństwa. W kontekście budowy pierwszej polskiej elektrowni jądrowej Prawo atomowe [1] przewiduje, że przyszły inwestor musi przeprowadzić analizę bezpieczeństwa, która będzie obejmować analizy deterministyczne i probabilistyczne. Celem analizy deterministycznej jest przewidzenie reakcji obiektu na określone (postulowane) zdarzenie inicjujące 1. Taka analiza koncentruje się na aspektach neutronowych, cieplno-przepływowych, radiologicznych czy wytrzymałościowych i wykonywana jest przy użyciu wielu, różnych programów komputerowych. Najczęściej w analizach deterministycznych przyjmowane są założenia konserwatywne. Obecnie jednak podejście takie jest uzupełniane o obliczenia, w których przyjmuje się założenia realistyczne połączone z szacowaniem wielkości niepewności 2. Celem analizy probabilistycznej jest określenie wszystkich istotnych czynników wpływających na ryzyko zagrożenia od promieniowania mającego źródło w obiekcie lub danej działalności jak również ocenę jakości przyjętych rozwiązań i po- 1 PZI - postulowane zdarzenie inicjujące zdarzenie zidentyfikowane przy projektowaniu obiektu jądrowego jako mogące prowadzić do przewidywanego zdarzenia eksploatacyjnego lub warunków awaryjnych (Prawo atomowe). 2 Tzw. BEPU ang. Best Estimate Plus Uncertainty twierdzenie, że wyniki spełniają przyjęte wcześniej probabilistyczne kryteria bezpieczeństwa. Probabilistyczna analiza bezpieczeństwa Przeprowadzenie probabilistycznej analizy bezpieczeństwa 3 jest zadaniem obszernym, wymagającym znajomości dużej ilości danych o urządzeniach i komponentach oraz znajomości obiektu. Jest również zadaniem bardzo czasochłonnym. Z drugiej strony otrzymane wyniki są niesłychanie użyteczne. Pozwalają ocenić słabe strony zastosowanych rozwiązań technicznych i znaleźć miejsca gdzie poprawa może dać największe korzyści. Z punktu widzenia bezpieczeństwa, celem analizy probabilistycznej nie jest wyłącznie otrzymanie jednego wyniku albo jednej liczby. Zdarza się, że istotne są szczegółowe analizy jednego systemu np. może zdarzyć się sytuacja, że w związku z modernizacją obiektu jądrowego przeanalizowany powinien być system zasilania w energię elektryczną i niezbędna jest ocena czy zmiany nie spowodują przypadkiem pogorszenia bezpieczeństwa systemu. Taka ocena bez narzędzia probabilistycznego byłaby praktycznie niemożliwa i skazana na wyczucie inżynierskie. W polu zainteresowania mogą być też analizy związane z jednym rodzajem przyczyn np. związane z błędem ludzkim. Niektóre fragmenty analizy mogą być powtarzane i uzupełniane. Przykładowo, po wprowadzeniu dodatkowych urządzeń pasywnych do usuwania wodoru z obudowy bezpieczeństwa, powtórnie i bardziej 3 W tekście może być wykorzystywany angielski skrót PSA tj. Probabilistic Safety Assessment

24 PROBABILISTYCZNA ANALIZA BEZPIECZEŃSTWA NA POZIOMIE 3 / Radiation Protection... PTJ szczegółowo przeprowadzana jest analiza probabilistyczna obudowy bezpieczeństwa. Obecnie, pod wpływem awarii w EJ Fukushima, powtarzane są i uszczegółowiane analizy, w których zdarzeniem inicjującym są ponadprzeciętne zagrożenia zewnętrzne np. trzęsienie ziemi. Wykonanie całości analizy probabilistycznej, jak już powiedziano, jest zadaniem obszernym, a nierzadko istnieje potrzeba otrzymania szczególnych informacji cząstkowych. W związku z tym cała analiza została podzielona na trzy części, tzw. poziomy w zależności od punktu startowego i przyjętych kryteriów akceptacji. PSA na poziomie 1 oznacza analizę projektu oraz stanów eksploatacyjnych pod kątem identyfikacji sekwencji zdarzeń prowadzących do uszkodzenia rdzenia i połączone jest z wykonaniem obliczeń prawdopodobieństwa takiego uszkodzenia. PSA na tym poziomie umożliwia poznanie mocnych i słabych stron układów związanych z zapewnieniem bezpieczeństwa jak również procedur przewidzianych do przeciwdziałania uszkodzenia rdzenia. Numerycznym efektem końcowym analizy PSA jest wartość liczbowa prawdopodobieństwa uszkodzenia rdzenia, określana angielskim skrótem CDF 4. PSA1 stany uszkodzenia obiektu PSA2 grupy kategorii uwolnień PSA3, Integracja ryzyka Rys. 1. Sekwencja wykonywanych poziomów analiz probabilistycznych Fig. 1. The sequence of performing Probabilistic Safety Assessment Rys.1. Sekwencja wykonywanych poziomów probabilistycznych analiz PSA na poziomie 2 służy wykonaniu obliczeń chronologicznego postępu sekwencji prowadzących do uszkodzenia rdzenia zidentyfikowanych w PSA na poziomie 1. Obejmuje 4 CDF - Core Damage Frequency prawdopodobieństwo uszkodze- PSA na poziomie 2 służy wykonaniu obliczeń chronologicznego postępu sekwencji prowadzących do uszkodzenia rdzenia zidentyfikowanych w PSA na poziomie 1. Obejmuje to również ocenę ilościową zjawisk powstających w wyniku poważnego uszkodzenia paliwa reaktorowego. Poziom 2 analizy p robabilistycznej Probabilistyczna wskazuje analiza drogi, bezpieczeństwa którymi uwolnione z paliwa cząstki radioaktywne mogą uciec do otoczenia. na poziomie W trzecim wyniku od strony otrzymuje prawnejsię rodzaj, aktywność, sekwencję czasową oraz inne charakterystyki uwolnionych cząstek radioaktywnych do otoczenia. Taka analiza dostarcza dodatkową wiedzę na temat względnego znaczenia prewencji przed awariami, środków służących zmniejszeniu skutków awarii oraz barier ochrony przed ucieczką materiałów radioaktywnych do otoczenia (np. możliwości ucieczki przez obudowę bezpieczeństwa). Numerycznym efektem końcowym nia PSA rdzenia na poziomie 2 jest podanie częstości (prawdopodobieństwa) otoczenia wydostania się produktów rozszczepienia do otoczenia tzw. LERF i LRF 5. PSA na poziomie 3 ma na celu oszacowanie skutków zdrowotnych i socjalnych takich jak kontaminacja ziemi lub żywności powstałych jako efekt różnych scenariuszy prowadzących do uwolnień cząstek radioaktywnych do otoczenia. Zdarza się, że określane są skutki finansowe awarii. to również ocenę ilościową zjawisk powstających w wyniku poważnego uszkodzenia paliwa reaktorowego. Poziom ten wskazuje drogi, którymi uwolnione z paliwa substancje promieniotwórcze mogą przedostać się do otoczenia. W wyniku czego otrzymuje się rodzaj, aktywność, sekwencję czasową oraz inne charakterystyki uwolnionych substancji do otoczenia. Taka analiza dostarcza dodatkową wiedzę na temat względnego znaczenia efektywności działań prewencyjnych prowadzonych w celu ochrony przed awariami, środków słu- żących zmniejszeniu skutków awarii oraz barier ochronnych zabezpieczających przed uwalnianiem się substancji promieniotwórczych do otoczenia (np. możliwość wydostania się przez obudowę bezpieczeństwa radioaktywnych gazów). Numerycznym efektem końcowym PSA tym poziomie 2 jest podanie częstości (prawdopodobieństwa) wydostania się produktów rozszczepienia do otoczenia tzw. LERF i LRF 5. PSA na poziomie 3 ma na celu oszacowanie skutków zdrowotnych i socjalnych takich jak kontaminacja ziemi lub żywności powstałych jako efekt różnych scenariuszy prowadzących do uwolnień substancji radioaktywnych do otoczenia. Zdarza się, że określane są skutki finansowe awarii. Poszczególne poziomy analiz wykonywane są w sposób sekwencyjny tj. analiza na poziomie 1 służy jako podstawa do analizy na poziomie 2, a ta z kolei służy jako podstawa analizy na poziomie 3. Proces ten przedstawiono na rys.1. Obecnie praktycznie wszystkie lub prawie wszystkie elektrownie jądrowe na świecie mają wykonane PSA na poziomie 1, duża część na poziomie 2 oraz niektóre na poziomie 3. Mimo, że liczba wykonanych analiz probabilistycznych na poziomie trzecim jest dość mała to jednak powszechnie panuje przekonanie, że taka analiza jest bardzo przydatna. Otrzymane rezultaty dają informacje odnośnie planowania awaryjnego oraz zmniejszania skutków awarii dzięki temu, że z góry dają nam obraz najbardziej prawdopodobnych kierunków ewentualnego zagrożenia jak również ułatwiają podejmowanie decyzji na podstawie znajomości ryzyka włącznie z planowaniem awaryjnym. Wyniki analiz umożliwiają w znacznym stopniu dokonanie oceny zgodności zastosowanych rozwiązań z wymogami bezpieczeństwa. Dzięki temu niektórzy oceniają, że jest to na tyle przydatne narzędzie, że można je wykorzystać przy ocenie lokalizacji nowych elektrowni jądrowych. Oczywiście probabilistyczna analiza bezpieczeństwa na poziomie trzecim obarczona jest też pewnymi wadami do których można zaliczyć: (1) duży element niepewności, który powoduje, że analiza nie powinna być stosowana w sposób bezdyskusyjny, (2) metodologia wykonywania tego typu analizy jest niestety nadal niedopracowana oraz (3) niezbyt dobrze określone są możliwości oceny skutków ekonomicznych, a jest to bardzo chętnie wykorzystywany element wniosków końcowych. Istnieją też (4) wątpliwości odnośnie stosowanych kodów obliczeniowych z racji trudnej do przeprowadzenia walidacji. W pewnym sensie wadą jest też to, że (5) przepisy dozorowe na ogół nie wymagają przeprowadzania analizy probabilistycznej na poziomie trzecim. Końcowa ocena probabilistycznej analizy bezpieczeństwa na poziomie trzecim jest jednak bardzo pozytywna - ocenia się, że jeśli już została wykonana to jest ona niesłychanie przydatna i ułatwia podejmowanie rozsądnych, przemyślanych decyzji odnośnie bezpieczeństwa elektrowni jądrowych. Jak już wspomniano, zgodnie z Prawem atomowym istnieje obowiązek przeprowadzenia analiz bezpieczeństwa, któ- 5 Large Early Release Frequency prawdopodobieństwo wczesnego wystąpienia dużego uwolnienia do otoczenia, Large Release Frequency prawdopodobieństwo wystąpienia dużego uwolnienia do

PTJ ERNEST STAROŃ 25 rych zakres określony jest nieco dokładniej w rozporządzeniu Rady Ministrów z dnia 31 sierpnia 2012 r. [2]. Zgodnie z nim inwestor zobowiązany jest do wykonania probabilistycznej analizy bezpieczeństwa na poziomie pierwszym i drugim 6 natomiast nie musi jej wykonywać na poziomie trzecim. Polska nie różni się w tym względzie od innych krajów świata, choć w kilku krajach sformułowania w przepisach prowadzą w konsekwencji do konieczności wykonania PSA na poziomie trzecim. Taka sytuacja ma miejsce w Wielkiej Brytanii i w Holandii. W polskich przepisach określone zostały również kryteria akceptacji prawdopodobieństwa wystąpienia określonych postulowanych zdarzeń inicjujących. Zostały one sprecyzowane w wyżej wymienionym rozporządzeniu Rady Ministrów w załączniku nr 1. Duża degradacja paliwa, w tym stopienie rdzenia reaktora i uwolnienie do środowiska substancji promieniotwórczych jest akceptowalne na poziomie wystąpienia mniejszym niż raz na 100 000 lat pracy reaktora (CDF mniejsze niż 10-5 na rok), zaś bardzo duże uwolnienie do środowiska substancji promieniotwórczych, czyli hipotetyczna awaria ciężka z uszkodzeniem pierwotnej obudowy bezpieczeństwa reaktora, jest akceptowalne na poziomie wystąpienia mniejszym niż raz na 1 000 000 lat pracy reaktora (LRF mniejsze niż 10-6 na rok). Należy mieć to na względzie zanim rozpocznie się wykonywanie analizy probabilistycznej na poziomie trzecim. Metodologia wykonywania analiz probabilistycznych została sformułowana w wytycznych bezpieczeństwa Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (MAEA). Są to pozycje z serii Safety Guides: SSG-3 Tworzenie i stosowanie probabilistycznej analizy bezpieczeństwa elektrowni jądrowych na poziomie 1 z 2010 [3] i SSG-4 Tworzenie i stosowanie probabilistycznej analizy bezpieczeństwa elektrowni jądrowych na poziome 2 z 2010 [4]. Niestety analogiczna pozycja odnosząca się do analiz probabilistycznych na poziomie trzecim z 1996 (Safety Series No. 50-P-12) straciła mocno na aktualności i nie można jej polecić jako źródło gdyż została wprost oznaczona przez MAEA jako nieaktualna. Na szczęście prace nad nową wersją wytycznych są mocno zaawansowane i wkrótce należy się spodziewać nowej pozycji MAEA w tym zakresie. Metryki Wyniki analiz najczęściej mają formę liczbową. Określają stan wielu różnych parametrów. Jest oczywiste, że przytoczenie wielkiej liczby wyników w postaci liczbowej jest mało przejrzyste i praktycznie czytelne tylko dla specjalistów. Dodatkowym utrudnieniem jest to, że na ogół wyniki nie są porównywalne dla różnych elektrowni jądrowych. Jest to oczywiste gdyż istnieje wielka różnorodność ich konstrukcji. Przykładowo, możemy analizować wytwornicę pary, która jest urządzeniem charakterystycznym dla reaktorów ciśnieniowych. Ale w reaktorach wrzących wytwornicy nie ma - więc pole do porównań jest utrudnione. Jak widać istnieje pewna trudność w zaproponowaniu takich wielkości tzw. metryk, które mogą być w miarę przejrzyste i porównywalne a jednocześnie odzwierciedlać ryzyko związane z awariami w elektrowniach jądrowych. Istnieje 6 wymóg nie obowiązuje w stosunku do eksploatowanych obiektów jądrowych np. reaktora badawczego Maria trudność w znalezieniu dobrej metryki gdyż wykorzystywane wielkości reprezentują często trudne do opisania pojęcia, słabo przemawiają do wyobraźni i są skierowane do specjalistów. Tymczasem powinny istnieć też takie wielkości, które byłyby czytelne dla przeciętnego obywatela. W zasadzie metryki powinny być również treściwe i użyteczne dla przemysłu, regulatorów i organizacji technicznych. W przypadku PSA 1 i PSA 2 wprowadzono metryki CDF, LRF i LERF. Nadal jednak reprezentują one wielkości, które nabierają znaczenia głównie dla specjalistów. W przypadku PSA 3 postać wyników jest nieco inna tj. mniej techniczna. Z tego powodu zakres poszukiwań wielkości służących przedstawieniu wyników jest większy i znalezienie względnie uniwersalnych metryk jest nieco łatwiejsze. Ogólnie metryki dla PSA 3 powinny wzbudzać większą wrażliwość dla kultury bezpieczeństwa oraz zwiększać odpowiedzialność przemysłu. Dobrym wzorem są metryki odwołujące się do bezpośrednich konsekwencji np. liczby zachorowań na choroby nowotworowe albo liczby zgonów następujących w wyniku awarii jądrowych. Choć mogą wywoływać strach w społeczeństwie to ewidentnie są bardziej zrozumiałe dla społeczeństwa. Inną drogą jest ujmowanie rozpatrywanych wielkości w formie porównawczej czyli poprzez skonfrontowanie wyników dla energetyki jądrowej z wynikami w innych branżach przemysłu lub innych formach działalności ludzkiej. Dzięki temu wyniki analiz stają się bardziej zrozumiałe i bardziej obiektywne. Nie do pominięcia są aspekty komunikacyjne z różnymi agencjami rządowymi. PSA 3 dostarcza istotnych informacji dla podejmowania decyzji w sprawie ochrony środowiska, planowania awaryjnego, planowania użytkowania ziemi. Rezultaty PSA 3 dają również wiele cennych informacji wykorzystywanych do komunikowania się z zagranicznymi partnerami działającymi w ramach konwencji międzynarodowych lub porozumień bilateralnych. Poniżej wymieniono przykłady metryk : krótkookresowa dawka indywidualna, długookresowa dawka indywidualna, indywidualne ryzyko wczesnego zgonu, indywidualne ryzyko późnego zgonu, średnie roczne ryzyko zachorowania dla populacji, maksymalne indywidualne roczne ryzyko zachorowania, powierzchnia kontaminacji ziemi, koszt finansowy. Wykonywanie probabilistycznej analizy bezpieczeństwa na poziomie trzecim Analiza PSA3 jest kombinacją czterech dużych obszarów wiedzy (rys. 2): znajomości pogody oraz obliczeń dyspersyjnych w atmosferze, znajomości wyników PSA1 i PSA2, znajomości procedur reagowania awaryjnego, znajomości skutków zdrowotnych oddziaływania substancji promieniotwórczych.

26 PROBABILISTYCZNA ANALIZA BEZPIECZEŃSTWA NA POZIOMIE 3 / Radiation Protection... PTJ Rys. 2. Cztery elementy PSA3 Fig. 2. The four elements of PSA3 Przeprowadzenie PSA3 nie jest możliwe bez wykonywania analiz probabilistycznych na poziomie 1 i 2. Nie można takiej analizy zacząć od zera. Wpierw musi być wykonany ciąg analiz probabilistycznych na poziomie pierwszym potem na poziomie drugim i dopiero otrzymane wyniki mogą być dostosowane do postaci wymaganej jako dane wejściowe do PSA3. Ten ciąg postępowania zilustrowano na rys. 3. Z punktu widzenia wykonywania PSA3 istotne jest by na początek zostały obliczone człony źródłowe (source terms). Jest to jeden z wyników analiz PSA2 oraz obliczeń awarii ciężkich. Człony źródłowe określają wypływ substancji promieniotwórczych z obiektu w przypadku różnych scenariuszy awaryjnych. Oznacza to, że muszą one najpierw wydostać się z paliwa, następnie opuścić obieg pierwotny, przedostać się pod obudowę bezpieczeństwa, a na koniec wydostać się z niej do otoczenia. Przedstawiona droga uwolnienia jest przedmiotem analiz dotyczących awarii ciężkich. Liczba różnych pierwiastków, które mogą się uwolnić jest znaczna, ale można je podzielić na grupy o podobnych właściwościach zgodnie z zaleceniami Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej. Podział na grupy przedstawiono poniżej, w tabeli nr 1. krótkookresowa dawka indywidualna, długookresowa dawka indywidualna, indywidualne ryzyko wczesnego zgonu, indywidualne ryzyko późnego zgonu, średnie roczne ryzyko zachorowania dla populacji, maksymalne indywidualne roczne ryzyko zachorowania, powierzchnia kontaminacji ziemi, koszt finansowy. Rys. 3. Ciąg kroków niezbędnych do wykonania analizy probabilistycznej na poziomie trzecim. Oznaczenia: PZI postulowane zdarzenia inicjujące, DZ drzewa zdarzeń, CDF - prawdopodobieństwo uszkodzenia rdzenia, PDS stany uszkodzenia obiektu, DZ-OB. drzewa zdarzeń obudowy bezpieczeństwa, kat. uwol. uwolnienia podzielone według kategorii, Fig. 3. The sequence of steps necessary to perform Probabilistic Safety Assessment on level 3. Abbreviations: PZI initiating events, DZ event trees, CDF Core Damage Frequncy, PDS Plant Damage States, DZ-OB containment event trees, kat.uwol. release categories, integr. ryzyka, metryki risk integration, risk metrics Tabela 1. Podział na grupy substancji uwalnianych do atmosfery nr grupa substancja 1 gazy szlachetne Xe, Kr 2 I I, Br 3 Cs Cs, Rb 4 Te Rys. 2. Cztery elementy Te, Bs, SePSA3 5 Ba Ba, Sr 6 Ru Ru, Rh, Pd, Mo, Tc 7 Lantanowce La, Zr, Nd, Eu, Nb, Pr, Sm, Y Wykonywanie probabilistycznej analizy bezpieczeństwa na poziomie trzecim Analiza PSA3 jest kombinacją czterech dużych obszarów wiedzy (rys.2): znajomości pogody oraz obliczeń dyspersyjnych w atmosferze, znajomości wyników PSA1 i PSA2, znajomości procedur reagowania awaryjnego, 8 transuranowce Ce, Pu, Np. grupy nr 2 i 3 często dzielone są dodatkowo: 9 I (gaz) I 2, CH 3 I, HI 10 I (aerozol) CsI 2 11 Cs długożyciowy, efekt rozerwania zbiornika reaktora

PTJ ERNEST STAROŃ 27 Dzięki takiemu podziałowi na grupy można zmniejszyć ilość obliczeń zachowując względnie dobrą dokładność wyników. Pogrupowane człony źródłowe stanowią trzon danych wejściowych dla przeprowadzenia PSA3. Kolejnym krokiem jest określenie rozprzestrzeniania się substancji promieniotwórczych w środowisku. Głównym ośrodkiem propagacji jest powietrze. W związku z tym niezbędne jest wykorzystanie modeli transportu i dyfuzji cząstek w powietrzu i połączeniu ich z danymi meteorologicznymi. Do modelowania dyfuzji cząstek w powietrzu dość chętnie wykorzystywany jest model propagacji Gaussa, który jest zgrubny, ale jednocześnie nie wymagający długotrwałych obliczeń. Następnym elementem niezbędnym do przeprowadzenia wyliczeń jest określenie warunków meteorologicznych. Obejmują one dane dla konkretnej lokalizacji tj. niezbędne są informacje o kierunku wiatru, prędkości wiatru, kategorii stabilności warunków, wielkości opadów oraz warstwie mieszania. Istotne jest to, że próbka danych meteorologicznych musi być znacząca. Dane powinny być gromadzone w odstępach godzinnych przez co najmniej jeden rok. Jeśli to możliwe to dane powinny obejmować nawet okres kilku lat. Niektóre obliczenia wykonywane są dla stałych warunków pogodowych inne dla uśrednionych zmiennych warunków. W przypadku braku wystarczającej ilości danych zdarza się, że są one uzupełniane na podstawie wiedzy eksperckiej. Na rys. 4 przedstawiono przykładowo różę wiatrów wokół obiektu uwzględniającą siłę wiatrów. Przedstawia ona dane zebrane co godzinę przez okres dwóch lat. Z wykresu można odczytać, że najwięcej wiatrów jest na kierunku zachodnim i wschodnim. Widać również, że w kierunku wschodnim wiatr wieje z większą z większą prędkością, co okazują pola w kolorze żółtym w zakresie prędkości 15-20 m/s. Takich wiatrów nie ma w innych kierunkach co daje informację, że zasięg potencjalnych skażeń będzie największy w kierunku wschodnim. Do obliczeń niezbędna jest też wiedza na temat tzw. stabilności atmosferycznej. Mówi ona o zdolności utrzymywania się cząstek w atmosferze, a tym samym informuje o dodatkowych cechach dyfuzyjnych. Przyjmuje się, że jest sześć klas stabilności od A do F, gdzie A oznacza najmniej stabilne warunki zaś F najbardziej stabilne. Podział na klasy odwołuje się do prędkości wiatru, nasłonecznienia i wielkości zachmurzenia oraz pory dnia lub nocy. Integralną częścią obliczeń jest przygotowanie danych odnośnie gęstości zaludnienia wokół elektrowni. Jeśli ocena skutków awarii ma być podstawą do przygotowania działań awaryjnych to gęstość zaludnienia da nam informacje o ilości osób, które mogą być potencjalnie zagrożone. Wykonanie obliczeń PSA3 polega na przygotowaniu obszernego bloku tablic, tzw. kostek z danymi wejściowymi, następnie wykonaniu wielokrotnych obliczeń dla poszczególnych kostek z danymi, nałożeniu na wyniki danych demograficznych i ostatecznie na zsumowaniu rezultatów. Przygotowanie danych wejściowych jest dość trudne i długotrwałe. Każdy wiersz z danymi wymaga danych o członach źródłowych w danej godzinie. Każda godzina uwolnienia substancji promieniotwórczych ma swój blok z danymi co oznacza, że zapisywane są dane z całego okresu uwolnienia. Poszczególne bloki z danymi o uwolnieniach są następnie mnożone przez dane z tabel meteorologicznych. Liczbę poszczególnych pojedynczych obliczeń można określić na kilkadziesiąt tysięcy. W efekcie otrzymuje się potencjalne skażenia na danym obszarze i po uwzględnieniu danych demograficznych można ostatecznie określić przewidywane zagrożenie dla pojedynczej osoby. Ostatecznie można stworzyć mapkę zagrożenia od uwolnionych substancji promieniotwórczych dla otoczenia elektrowni. Przykładowy wynik przedstawiono na rys. 5. Widać na nim, że największe zagrożenie jest na kierunku południowym w odległości do jednego kilometra. W kierunku wschodnim i północno wschodnim zagrożenia praktycznie nie ma. Rys. 4. Statystyka wiatrów według kierunku i prędkości Fig. 4. Wind rose including wind direction and velocity Rys. 5. Mapka zagrożenia dla otoczenia elektrowni jądrowej Fig. 5. Plant environment risk map (źródło: rys. Palo Verde Nuclear Station w Meksyku)

28 PROBABILISTYCZNA ANALIZA BEZPIECZEŃSTWA NA POZIOMIE 3 / Radiation Protection... PTJ PSA3 a zarządzanie kryzysowe Otrzymane wyniki końcowe z analiz probabilistycznych na poziomie trzecim bardzo przypominają prognozy przeprowadzane w warunkach zarządzania kryzysowego. W obu przypadkach można otrzymać wyniki przykładowo w postaci mapki dawki pochłoniętej. Stąd może powstać zamieszanie u niezorientowanego odbiorcy, jaka jest różnica między wynikami PSA3 i prognozowaniem w warunkach zarządzania kryzysowego. Dzieje się tak ponieważ jednym z narzędzi wykorzystywanych w warunkach zarządzania kryzysowego są programy komputerowe służące do prognozowania rozwoju sytuacji. Pogramy te podobnie jak w przypadku probabilistycznej analizy bezpieczeństwa na poziomie trzecim wykorzystują dane meteorologiczne oraz modele dyfuzji cząstek w atmosferze. Niezbędne dane obejmują też człony źródłowe. Niektóre wyniki otrzymywane z programów dotyczą takich samych wielkości np. aktywności skażeń, mocy dawki lub dawki pochłoniętej. Istnieje jednak zasadnicza różnica pomiędzy prognozowaniem w warunkach awaryjnych a obliczeniami PSA3. W przypadku działań kryzysowych prognozy wykonywane są dla czasu rzeczywistego, dla warunków aktualnych i prognozowanych na kilkadziesiąt godzin naprzód. Na podstawie przybliżonych i rzeczywistych uwolnień substancji promieniotwórczych z obiektu jądrowego dokonywana jest prognoza wykorzystująca aktualne i prognozowane warunki meteorologiczne. Daje to obraz spodziewanego zagrożenia dla bieżącej sytuacji. Tymczasem obliczenia probabilistyczne nie są wykonywane dla bieżącej sytuacji. Choć mogą dotyczyć tego samego obiektu, analiza probabilistyczna wykonywana jest dla warunków uśrednionych opartych o dane historyczne i służy jedynie do wczesnego planowania działań w warunkach zagrożenia. Podsumowanie Mimo, że liczba wykonanych analiz probabilistycznych na poziomie trzecim jest dość mała to jednak powszechnie panuje przekonanie, że taka analiza jest bardzo przydatna. Istnieje spore zainteresowanie odnośnie sposobu jej wykonywania. Otrzymane rezultaty dają informacje odnośnie planowania awaryjnego oraz zmniejszania skutków awarii dzięki temu, że z góry dają obraz najbardziej prawdopodobnych kierunków ewentualnego zagrożenia jak również ułatwiają podejmowanie decyzji na podstawie znajomości ryzyka włącznie z planowaniem awaryjnym. Wyniki analiz dają w znacznym stopniu możliwość dokonania oceny zgodności zastosowanych rozwiązań z wymogami bezpieczeństwa a niektórzy wręcz oceniają, że jest to na tyle przydatne narzędzie, że można je wykorzystać przy ocenie lokalizacji nowych elektrowni. Probabilistyczna analiza bezpieczeństwa na poziomie trzecim obarczona jest też kilkoma wadami, które mogą utrudniać ocenę wyników. Mimo to końcowa ocena sensu wykonywania probabilistycznej analizy bezpieczeństwa na poziomie trzecim, jak wspomniano, jest jednak pozytywna. Ocenia się, że jeśli już została wykonana to bardzo ułatwia podejmowanie rozsądnych, przemyślanych decyzji odnośnie bezpieczeństwa elektrowni jądrowych. Literatura [1] Dz. Ustaw z dnia 4 listopada 2014 poz.1512, Obwieszczenie Marszałka Sejmu RP z dnia 17 września 2014 W sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy Prawo atomowe. [2] Dz. Ustaw z dnia 20 września 2012 poz. 1043, Rozporządzenie RM z dnia 31 sierpnia 2012 W sprawie zakresu i sposobu przeprowadzania analiz bezpieczeństwa przeprowadzanych przed wystąpieniem z wnioskiem o wydanie zezwolenia na budowę obiektu jądrowego oraz zakresu wstępnego raportu bezpieczeństwa dla obiektu jądrowego. [3] IAEA, Development and Application of Level 1 Probabilistic Safety Assessment for Nuclear Power Plants, IAEA Safety Standards Series No. SSG-3, IAEA, Vienna 2010. [4] IAEA, Development and Application of Level 2 Probabilistic Safety Assessment for Nuclear Power Plants, IAEA Safety Standards Series No. SSG-4, IAEA, Vienna 2010. Dużą część artykułu oparto o materiały z dyskusji ze spotkań roboczych MAEA. dr inż. Ernest Staroń, Państwowa Agencja Atomistyki, Warszawa

PTJ 29 POCZĄTKI I ROZWÓJ BADAŃ RADIACYJNYCH W IBJ NA ŻERANIU Beginnings and the development of radiation research at the Institute of Nuclear Research INR, Zeran Wacław Stachowicz W artykule opisano początki chemii radiacyjnej w IBJ, w tym pierwsze źródła promieniowania, pierwsze badania napromieniowanych związków nieorganicznych i organicznych. Omówiono instalację komercyjnego źródła promieniowania i liniowego akceleratora elektronów oraz rozszerzony w związku z tym program badań. Prace poznawcze obejmowały badanie roztworów soli nieorganicznych i węglowodorów alifatycznych, a oparte były na technice radiolizy impulsowej i wykorzystaniu niskich temperatur (ciekły azot, ciekły hel). Zostały rozwinięte oparte na technice EPR badania sterylizowanych radiacyjnie przeszczepów kostnych. Wdrożono sterylizację radiacyjną sprzętu medycznego oraz prowadzono badanie napromieniowanych polimerów, w tym szczepienie folii monomerami, sieciowanie i degradację. Efektem tych prac było wdrożenie i uruchomienie produkcji rur i taśm termokurczliwych. First step in radiation chemistry including construction of home-made Co-60 irradiation sources and the preliminary experiments on inorganic and organic systems are described. Installation of commercial Co-60 irradiator and linear electron accelerator followed by extended research program is discussed. Basic studies were focused on liquid solutions of inorganic salts and aliphatic hydrocarbon based on pulse radiolysis and low temperature irradiations (liquid nitrogen and helium). The EPR study on radiation sterilization of bone grafts was developed. Radiation sterilization of medical devices was implanted while polymer study i.e. radiation induced grafting of foils with monomers, cross-linking and degradation of irradiated polymers were extensively studied resulting in the implementation and further production of shrinkable tubes and tapes. Słowa kluczowe: badania radiacyjne, poznawcze, aplikacyjne i wdrożeniowe Keywords: radiation research, basic, applied and implemented Badania chemiczne prowadzone w obszarze tematyki jądrowej w pierwszych latach działalności Instytutu Badań Jądrowym na Żeraniu (1955-1960) koncentrowały się głównie na problematyce radiochemicznej i kierunkach pokrewnych. Zainteresowanie radiochemią było uzasadnione, ponieważ znajomość procesów jądrowych i przemian izotopowych stanowi klucz do rozwoju technologii jądrowych. Poza tym pojawiło się już sporo wydawnictw poświęconych radiochemii, która poczyniła ogromne postępy dzięki badaniom prowadzonym w Stanach Zjednoczonych w ramach słynnego programu Manhattan Project. Natomiast mniej uwagi poświęcano tematyce radiacyjnej, której istotą jest badanie procesów stricte chemicznych bez udziału izotopów promieniotwórczych, zachodzących w materiałach poddawanych działaniu silnego promieniowania jonizującego. Szybki rozwój techniki reaktorowej i wysokoenergetycznych technik akceleratorowych spowodował wzrost zainteresowania chemią radiacyjną. Bez znajomości procesów radiacyjnych i możliwości modyfikowania ich nie byłby możliwy dalszy rozwój atomistyki (np. problemy materiałowe). Badania wykazały, że promieniowanie stymuluje w napromieniowanych materiałach zmiany, które mogą prowadzić do wytwarzania zupełnie nowych produktów o unikalnych własnościach. Działalność naukowa w zakresie chemii radiacyjnej została zapoczątkowana w Ośrodku Żerańskim w roku 1959. Wówczas to w Instytucie Badań Jądrowych (IBJ) powołano do życia Samodzielną Pracownię Chemii Radiacyjnej. Kierownikiem pracowni został prof. dr Stefan Minc, profesor na Wydziale Chemicznym Uniwersytetu Warszawskiego. Ośrodek Żerański Instytutu znajdował się w stadium rozbudowy, a działające zakłady naukowe zajmowały głównie zaadaptowane do celów laboratoryjnych baraki, pozostałość po budowniczych elektrociepłowni Żerań. Tylko nieliczne mieściły się w częściowo wykończonych, wzniesionych dla nich budynkach. Pracownię chemii radiacyjnej umieszczono prowizorycznie w niewielkim budynku nazywanym ze względu na charakterystyczny kształt kościółkiem. Budynek zbudowano z myślą o zainstalowaniu w nim kolumn do oczyszczania związków uranu ekstrahowanych z rodzimych rud uranowych pochodzących z okolicy Kowar. Z koncepcji tej zaniechano. Główną część budynku stanowiło wysokie pomieszczenie na planie kwadratu, do którego przylegało skromne zaplecze. Budynek przetrwał do dziś, choć nie jest z zewnątrz widoczny. Stanowi część kompleksu Centrum Badań i Technologii Radiacyjnych. Ustawione są w nim źródła promieniowania gamma C-60, wykorzystywane w badaniach radiacyjnych i radiobiologicznych Instytutu oraz przez użytkowników zewnętrznych. W pracowni znalazło za-

30 PROBABILISTYCZNA ANALIZA BEZPIECZEŃSTWA NA POZIOMIE 3 / Radiation Protection... PTJ trudnienie kilkoro absolwentów uniwersytetów i politechnik krajowych; niektórzy z nich już wcześniej pracowali krótko w innych jednostkach badawczych Instytutu. Jednak żadna z tych osób nie miała wcześniej styczności z problematyką chemii radiacyjnej. Głównym zadaniem zespołu było zatem szybkie przyswojenie sobie podstaw i praktyki laboratoryjnej w zakresie chemii radiacyjnej, dziedziny wówczas w kraju nieznanej i nie wykładanej na uczelniach. Ułatwienie stanowił łatwy dostęp pracowników IBJ do obcojęzycznej literatury przedmiotu, w tym do wydawanych w ograniczonym nakładzie raportów wewnętrznych zagranicznych ośrodków badawczych, zawierających cenne, niepublikowane informacje z zakresu praktyki chemii i techniki radiacyjnej. Materiały te były dostarczane przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej w Wiedniu, z którą Polska współpracowała będąc jednym z jej państw członkowskich. Były one dostępne w Centralnej bibliotece Pełnomocnika Rządu ds. Energii Atomowej w PKiN w Warszawie lub przekazywane do biblioteki IBJ. Instytut Badań Jądrowych był także, dzięki kontaktom z MAEA, jedną z nielicznych w Polsce placówek naukowych utrzymujących bezpośrednie kontakty zagraniczne, nie tylko z ośrodkami naukowymi naszego wschodniego sąsiada. Pracownicy Instytutu mieli już wówczas możliwość wyjazdu na kilkumiesięczne i roczne staże szkoleniowe do krajów zachodnich. Zasadniczym warunkiem prowadzenia badań radiacyjnych w kraju była możliwość napromieniowania próbek wysokimi dawkami promienienia jonizującego, czyli posiadanie np. wysokoaktywnych źródeł izotopowych promieniowania gamma. Takie źródła emitujące silne strumienie promieniowania gamma stymulują w napromieniowanych materiałach zmiany fizyko-chemiczne, które mogą być bezpośrednio lub pośrednio obserwowane czułymi metodami analitycznymi. Tego rodzaju źródeł w Polsce nie było i mało kto o nich słyszał. Nie był również możliwy z uwagi na embargo zakup tego rodzaju sprzętu za granicą. W tym czasie, być może z myślą o wykorzystaniu do celów radiacyjnych, sprowadzono z byłego ZSRR stalową kapsułę zawierającą wysokoaktywny izotop 60 Co emitujący silny strumień fotonów o energii 1,25 MeV. Kapsuła została dostarczona w ciężkim pojemniku ołowianym, którego rozładowanie nastręczało spore kłopoty. W warsztacie IBJ zbudowano w rekordowo krótkim czasie konstrukcję stalową z ciężką osłoną ołowianą i pionowym kanałem, na dnie którego wmontowano trwale ową kapsułę z promieniotwórczym izotopem kobaltu. W ten sposób powstało pierwsze w kraju źródło promieniowania jonizującego. Aktywność źródła wynosiła wprawdzie tylko 100 kci, ale umieszczając próbkę na dnie szklanej zlewki ustawionej bezpośrednio na stalowej osłonie kapsuły można było uzyskać stosunkowo wysoką moc dawki promieniowania. Źródło miało ciężką, podnoszoną ręcznie za pomocą specjalnych uchwytów ołowianą pokrywę, działającą na zasadzie dźwigni prostej. Zlewkę z próbką wprowadzano do kanału przy pomocy specjalnie skonstruowanego kątowego chwytaka i ustawiano na kapsule. Badania próbek napromieniowanych w taki sposób prowadzili pod kierunkiem prof. Minca i jego współpracowników z Uniwersytetu Warszawskiego Teresa Achmatowicz, Teresa Bryl-Sandelewska, Juliusz Siejka i Eugeniusz Weźranowski. Ręczne wkładanie i wyjmowanie próbek było operacją w znacznym stopniu ryzykowną, ponieważ przy otwartej pokrywie niewłaściwie ustawiony względem źródła operator mógł być narażony na bezpośrednie działanie promieniowania. Dlatego wykonywano tę operację tak szybko, jak było to możliwe, a operator działał zawsze w pozycji kucznej w stosunku do źródła, aby zapobiec bezpośredniemu napromieniowaniu. Asystowało przy każdym otwarciu źródła dwóch dozymetrystów, kontrolujących na bieżąco poziom promieniowania. Dzięki temu źródłu stało się możliwe wykonanie pierwszych badań radiacyjnych w kraju. Wkrótce jednak uznano źródło, na wniosek dozymetrii, za zbyt niebezpieczne i po kilku miesiącach eksploatacji zostało ono zlikwidowane. Zarówno budowa, jak i późniejsza eksploatacja źródła stanowią wymowne świadectwo niezwykłego entuzjazmu i zaangażowania ówczesnych pracowników IBJ w rozwój badań radiacyjnych. Szczęśliwym trafem już po niedługim czasie pracownia otrzymała zupełnie niespodziewanie nowoczesne, laboratoryjne źródło promieniowania gamma Gammacell 220 skonstruowane i wyprodukowane niedawno w Kanadzie. Było to źródło wygodne w obsłudze i co najważniejsze bezpieczne w użyciu. Wyposażono je w system automatycznego sterowania, gwarantujący bezpieczne wprowadzanie próbek do strefy napromieniowania w ruchomej komorze. Kiedy komora była w górnej pozycji dostęp do niej był bezpieczny. Dopiero po zamknięciu komory można było opuszczać komorę do strefy napromieniowania zabezpieczonej grubą osłoną ołowianą. Jednorodność napromieniowania uzyskiwano dzięki temu, że emitujący promieniowanie kobalt był rozmieszczony w kilkunastu stalowych gilzach ustawionych symetrycznie wokół komory. Aktywność źródła wynosiła ok. 2000 kci. Oddanie źródła do użytku umożliwiło systematyczne prowadzenie badań radiacyjnych w rozszerzonym zakresie. Warto przypomnieć, w jaki sposób to nowoczesne źródło promieniowania jonizującego znalazło się w IBJ. Zostało wcześniej ustawione jako eksponat na stoisku kanadyjskim, na Międzynarodowych Targach Poznańskich. Po zakończeniu Targów okazało się, że nie ma warunków dla bezpiecznego i zgodnego z międzynarodowymi regulacjami odtransportowania źródła z powrotem za granicę. Okazało się przy tym, że przywieziono je do Polski bez wymaganych zabezpieczeń. W tej sytuacji producent zaproponował stronie polskiej sprzedaż urządzenia pomimo obowiązujących ograniczeń formalnych. W taki właśnie sposób to nowoczesne źródło promieniowania gamma znalazło się w Instytucie. Warto dodać, że współcześnie oferowane laboratoryjne źródła promieniowania gamma, oferując wprawdzie wyższą aktywność, sterowanie komputerowe oraz kontrolę dawki promieniowania, działają nadal na tej samej zasadzie. W okresie dwóch lat działalności (1959-1960) w samodzielnej pracowni wykonano szereg interesujących prac dotyczących modyfikacji radiacyjnej polimerów. Określono wydajności radiacyjne wody utlenionej w roztworach związków nieorganicznych, przeprowadzono radiacyjne nitrowa-

PTJ WACŁAW STACHOWICZ 31 nie węglowodorów aromatycznych, badano radiacyjnie indukowaną jonizację gazów. Wyniki tych pionierskich badań radiacyjnych można znaleźć w postaci publikacji zamieszczonych we wczesnych wydawnictwach zbiorczych Instytutu. Kolejny ważny etap rozwoju badań radiacyjnych w Instytucie to ukończenie w 1961 r. budynku przystosowanego do prowadzenia badań w tym zakresie. Samodzielne Laboratoriumzostało przekształcone w VII Zakład Chemii Radiacyjnej IBJ pod kierownictwem prof. Stefana Minca, dzięki którego zapobiegliwości i zdolnościom organizacyjnym jednostka ta powstała i mogła się teraz prężnie rozwijać. Fot. 1. Budynek Zakładu VII (z archiwum IChTJ) Photo 1. (VII) Plant Building Personel nowopowstałego zakładu znacznie powiększono do ponad dwudziestu osób wliczając administrację, mechaników i szklarza. Zaczęło funkcjonować kilka pracowni. Radiacyjnymi badaniami polimerów kierowali wówczas prof. A. Orszagh oraz jego żona doc. J. Żurakowska - Orszagh, a doc. Z. Kęcki był kierownikiem zespołu prowadzącego badania radiacyjne metodami spektroskopowymi, zaś prof. W. Kołos i doc. L. Stolarczyk zgłębiali zagadnienia radiacyjnej chemii teoretycznej. Wymienione osoby były nadal pracownikami etatowymi Uniwersytetu Warszawskiego i bywały w Zakładzie tylko w określone dni tygodnia, podobnie jak prof. S. Minc, który pozostał na stanowisku kierownika katedry elektrochemii na Uniwersytecie Warszawskim. Wśród stałych pracowników Zakładu duże doświadczenie praktyczne w zakresie technologii polimerów posiadał inż. W. Zieliński, przed wojną pracownik Instytutu Gumowego w Warszawie, a w zakresie elektrochemii i polarografii dr Z. P. Zagórski, który pracował wcześniej na Uniwersytecie Poznańskim i w zakładach Centra. Uniwersytecki staż asystencki w zakresie chemii fizycznej oraz wcześniejszą pracę w IBJ mieli za sobą R. Broszkiewicz, W. Stachowicz i H. Wincel. Zakład Chemii Radiacyjnej został całkiem nieźle wyposażony w importowaną aparaturę badawczo pomiarową. Stanowiły ją, między innymi, spektrometry uv-vis oraz podczerwieni, chromatograf gazowy, aparatura i urządzenia do badania własności polimerów. Nieco później otrzymał zakład spektrometr mas oraz spektrometr EPR. Zapoczątkowano i rozwijano szeroki wachlarz prac, których celem było pogłębienie wiedzy o mechanizmach przemian radiacyjnych oraz wykorzystanie promieniowania do celów praktycznych. I tak zbadano warunki skutecznego stosowania techniki radiacyjnej do sterylizacji sprzętu medycznego jednokrotnego i wielokrotnego użytku oraz leków i popularnych farmaceutyków. Inne prace dotyczyły możliwości wykorzystania promieniowania jonizującego do konserwacji produktów żywnościowych i higienizacji kosmetyków. Bardzo wiele uwagi poświęcano zagadnieniu modyfikacji radiacyjnej polimerów. Badano procesy sieciowania i starzenia polimerów użytkowych oraz ich kompozycji po napromieniowaniu. Kierunki te, a szczególnie badania polimerowe były później w Zakładzie rozwijane i wdrażane w skali technicznej. Inż. Władysław Ney, kierownik biura konstrukcyjnego IBJ opracował w oparciu o założenia techniczne przygotowane przez pracowników Zakładu, projekty dwóch oryginalnych źródeł promieniowania jonizującego z promieniotwórczym kobaltem dostarczonym z Rosji. Jedno źródło przeznaczone było do napromieniowania większych obiektów, a drugie do prowadzenia pomiarów spektroskopowych on line w czasie napromieniowania. Oba źródła wykonano w warsztatach instytutowych i ustawiono w kościółku. Źródło MINEYZA w osłonie ołowianej, do którego założenia przygotował prof. Zagórski było wyposażone w labirynt optyczny umożliwiający obserwację i pomiar spektroskopowy w zakresie uv-vis transparentnych próbek roztworów podczas napromieniowania. Badania tego rodzaju nie znalazły w praktyce zastosowania z uwagi na trudne do przewidzenia wcześniej zakłócenia. Natomiast było z powodzeniem wykorzystywane do napromieniowania próbek w polu promieniowania o zmiennej intensywności. Drugie źródło o nazwie MINEYOLA z osłoną betonową, z dużą prostokątną komorą napromieniowania o objętości ok. 0,5 m 3 umożliwia dostosowanie pola promieniowania do wielkości napromieniowanego obiektu. Dzięki temu mogą być w tym źródle napromieniowane duże pojemniki i np. aparatura szklana w której przebiega proces radiacyjny. Źródło to jest nadal w użyciu. Bogaty arsenał izotopowych źródeł promieniowania oraz dobre wyposażenie w aparaturę badawczą umożliwiały prowadzenie w Zakładzie Badań Radiacyjnych na poziomie nieodbiegającym od najwyższych światowych standardów. Opracowana metoda separacji z napromieniowanych próbek gazowych i ciekłych produktów radiolizy o różnych masach cząsteczkowych umożliwiła jakościową i ilościową analizę cząsteczkowych produktów radiolizy. Na tej podstawie wyciągane są wnioski o mechanizmie przemian radiacyjnych. Zakres prowadzonych prac był szeroki i obejmował zagadnienia radiolizy wody i roztworów wodnych, kwasu azotowego i azotanów, związków kompleksowych i amoniakalnych jak również problematykę dozymetrii promieniowania jonizującego (zespoły prof. Z. P. Zagórskiego i R. Broszkiewicza). Badano ciekłe węglowodory alifatyczne jako układy modelowe poliolefin oraz wyższe węglowodory dwupierścieniowe jako potencjalne moderatory i chłodziwa małych reaktorów jądrowych (W. Stachowicz). Opracowano zespołowo opatentowaną później metodę utleniania radiacyjnego ropy naftowej. Za pomocą wysokociśnieniowej spektrometrii mas badano reakcje jonowo-cząsteczkowe w mieszaninach gazowych szukając analogii do procesów ra-

32 PROBABILISTYCZNA ANALIZA BEZPIECZEŃSTWA NA POZIOMIE 3 / Radiation Protection... PTJ diacyjnych w układach skondensowanych (zespół H. Wincla). Na szczególną uwagę zasługują radiacyjne badania związków wysoko-cząsteczkowych, w tym radiacyjna homo-polimeryzacja monomerów, szczepienie radiacyjne monomerów na foliach i włóknach polimerowych oraz celulozowych (zespół T. Achmatowicz). W 1968 r. została zapoczątkowana wieloletnia współpraca Zakładu Chemii Radiacyjnej z prof. K. Ostrowskim i dr A. Dziedzic-Gocławską z Akademii Medycznej w Warszawie. Ze strony Zakładu we współpracy uczestniczył zespół spektrometrii EPR reprezentowany przez W. Stachowicza i J. Michalika. Współpraca obejmowała badanie metodą EPR napromieniowanych tkanek kostnych wypreparowanych na Akademię Medyczną oraz sterylizację radiacyjną przeszczepów tkankowych. Były to badania o charakterze zarówno poznawczym jak i praktycznym. Metodą EPR określono stopień krystaliczności tkanki kostnej, istotny parametr w diagnostyce chorób kostnych. Pomiar EPR umożliwił ilościowe zbadanie biologicznej przebudowy przeszczepu kostnego w funkcji czasu w żywych organizmach oraz opracowanie dozymetrii kostnej w zakresie średnich i niskich dawek (dozymetria awaryjna). Przeprowadzono tą metodą badanie kinetyki gojenia ran kostnych, zwapnienia arteriosklerotyczne, zwapnienie szyszynki mózgowej. Współpraca trwała nieprzerwanie do roku 2002, a jej owocem jest 60 publikacji w renomowanych, zagranicznych czasopismach specjalistycznych. W latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku chemia radiacyjna na świece poczyniła duże postępy. Aby wnikać w istotę procesu radiacyjnego należało móc badać nietrwałe w temperaturze pokojowej przejściowe produkty radiolizy. Obok techniki głębokiego zamrażania próbek (stabilizacja nietrwałych produktów przejściowych np. rodników w stałych matrycach), rozwijano techniki pomiarów impulsowych, pozwalające uchwycić produkty przejściowe radiolizy w skali mikrosekundowej. Warunkiem realizacji tych nowych kierunków badań było opanowanie analitycznych technik kriometrycznych w zakresie temperatur ciekłego azotu i helu z jednej strony oraz budowa urządzeń generujących mikrosekundowe impulsy promieniowania jonizującego dużej mocy. Pierwsze badania niskotemperaturowe próbek napromieniowanych w ciekłym azocie przeprowadzono w roku 1964 na spektrometrze EPR (W. Stachowicz, S. Kosek, J. Michalik). Stanowiące przygotowanie do badań radiacyjnych fotochemiczne pomiary impulsowe prowadził prof. Zagórki z zespołem. W 1966 r. została podjęta decyzja o zakupie impulsowego akceleratora elektronów dla Zakładu. Argumentem był szybki rozwój radiacyjnych technik akceleratorowych na świecie. Akcelerator stanowił ważne narzędzie dalszego, szeroko rozumianego rozwoju podstawowych i stosowanych badań radiacyjnych. Liniowy, dwusekcyjny akcelerator elektronów skonstruowany z uwzględnieniem założeń przygotowanych przez prof. Z. P. Zagórskiego i zespół zakładowy, został zbudowany w Instytucie Jefremowa w ówczesnym Leningradzie (dzisiaj St. Petersburg) na przełomie lat sześćdziesiątych i siedemdziesiątych. Akcelerator po złożeniu w Petersburgu został tam dokładnie przetestowany przez producenta oraz inż. Z. Zimka i członków jego zespołu. W tym miejscu trzeba przypomnieć, że w roku 1969 nastąpiła zmiana kierownictwa Zakładu Chemii Radiacyjnej. Kierownikiem Zakładu został doc. Henryk Wincel, a jego zastępcą dr Wacław Stachowicz. Wraz z prof. S. Mincem odeszli z Zakładu doc. Z. Kęcki i doc. L. Stolarczyk, a wcześniej prof. A. Orsagh i jego żona oraz prof. W. Kołos. Zmiana kierownictwa nie zakłóciła na szczęście kontynuacji prac w Zakładzie. Akcelerator po przetestowaniu w Petersburgu został przewieziony w częściach do Zakładu i tu zmontowany i uruchomiony w roku 1972 w przygotowanym dla niego pawilonie. Jest to akcelerator emitujący w impulsach mikrosekundowych wiązki elektronów o energii 5 MeV, 10 Mev lub 13 MeV. Moc prądu w wiązce wynosi ok. 9 kw, co w przybliżeniu odpowiada mocy źródła kobaltowego o aktywności ok. 600.000 kci. Pojedyncze, mikrosekundowe impulsy emitowane wzdłuż osi akceleratora zastosowano do impulsowych pomiarów spektroskopowych w roztworach wodnych na zestawie opracowanym przez prof. Z. P. Zagórskiego i dr Z. Zimka. Natomiast odchylona pod kątem 270 o wiązka elektronów była wykorzystywana do badań o charakterze aplikacyjnym, a następnie do zastosowań przemysłowych (sterylizacja, modyfikacja polimerów itp.). Wiązka elektronów o szerokości 60 cm jest przemiatana nad transporterem taśmowym z pojemnikami zawierającymi napromieniowane materiały lub produkty z szybkością zaprogramowaną w funkcji dawki. Akcelerator ten o symbolu LAE- 13/9 jest wciąż wykorzystywany w Zakładzie. Prace na akceleratorze zostały zapoczątkowane natychmiast po jego uruchomieniu. Opracowano przede wszystkim dozymetrię dla wiązki prostej i przemiatanej akceleratora (dr Z. Górska-Bułhak), zbudowano zestaw radiolizy impulsowej, wykorzystując doświadczenie zdobyte na aparaturze fleszowej (prof. Z. P. Zagórski, J. Grodkowski). Opracowano oryginalną metodę wykorzystania światła Czerenkowa do celów analitycznych, np. do badania układów nie transparentnych (dr inż. Z. Zimek). Przeprowadzono badania odporności radiacyjnej materiałów polimerowych, z których wyrabiane są utensylia medyczne (dr T. Achmatowicz, dr Bryl-Sandelewska, dr Z. Bułhak). Przygotowano listę tworzyw, odpowiednich do wytwarzania sprzętu medycznego sterylizowanego radiacyjnie. Uruchomienie akceleratora stanowiło krok milowy w rozwoju radiacyjnych badań podstawowych (radioliza impulsowa) i przyczyniło się do szybkiego postępu rozwoju radiacyjnych prac wdrożeniowych. Metodą radiolizy impulsowej badano polarne i niepolarne roztwory wodne w tym roztwory barwników, kwasu azotowego i azotanów, związki kompleksowe. Akcelerator umożliwił też zainstalowanie aparatury kriogenicznej do badań radiacyjnych w temperaturze ciekłego helu z detekcją EPR. Badano tą metodą elektrony i rodniki stabilizowane w matrycach węglowodorowych. Spektakularnym przykładem szybkiego wykorzystania akceleratora do celów aplikacyjnych jest sterylizacja radiacyjna utensyliów medycznych jednokrotnego zastosowania, która została wdrożona już w roku 1974. Wdrożenie było poprzedzone badaniami odporności radiacyjnej polimerów stosowanych do wyrobu tego sprzętu, testami mikrobiologicznymi, precyzyjnym określeniem dawki głębinowej w opakowaniach jednostkowych oraz w paczkach ze sprzętem, jak również badaniem szczelności opakowań. W badaniach uczestniczyli T. Achmatowicz, Z Bułhak, T. Bryl-Sandelewska, P. Panta, S. Kołyga i inni.

PTJ WACŁAW STACHOWICZ 33 Po niemal dziesięcioletniej eksploatacji aktywność źródła Gammacell 220 obniżyła się znacznie (okres półtrwania 60 Co wynosi ok. 5 lat), co utrudniało realizację prac szczególnie aplikacyjno-wdrożeniowych, wymagających często stosowania wysokich dawek promieniowania. Podjęto starania o zakup nowego źródła. W roku 1976 zostało zainstalowane w Zakładzie źródło wielkolaboratoryjne źródło promieniowania gamma Issledovatel wyprodukowane w Rosji (ZSRR) o aktywności wyjściowej 16.500 Ci, umożliwiające napromieniowanie próbek wysokimi dawkami w stosunkowo krótkim czasie. Rozwinięcie szerokiej akcji informacyjno-promocyjnej przyczyniło się do zainteresowania krajowych wytwórców utensyliów medycznych jednokrotnego użytku z tworzyw sztucznych działających na terenie kraju. Walorem sterylizacji radiacyjnej jest jej skuteczność i czystość (brak czynników chemicznych) oraz niska temperatura procesu. Sterylizacja radiacyjna sprzętu medycznego prowadzona na akceleratorze osiągnęła wkrótce poziom ok. 10 mln sztuk utensyliów rocznie. Drugim, równie spektakularnym przykładem wdrożenia technologii radiacyjnej na akceleratorze opracowanej samodzielnie w Zakładzie było wytwarzanie rur termokurczliwych pod kierunkiem dr Andrzeja Robalewskiego i jego zespołu. Dr Robalewski opracował oryginalną koncepcję maszyny do rozdmuchu rur termokurczliwych. Po pracowitym okresie udanych prób laboratoryjnych zostało zbudowane pod okiem dr Robalewskiego prototypowe urządzenie z głowicami umożliwiającymi wytwarzanie rur małych i średnich wymiarów. W 1979 r. na tym urządzeniu zaczęto produkować rury o jakości nie odbiegającej od jakości analogicznych wyrobów wytwarzanych zagranicą. Rury termokurczliwe są stosowane w elektrotechnice i dzięki konkurencyjnej cenie znalazły odbiorców w kraju. Po zebraniu doświadczeń i udoskonalaniu urządzenia w okresie kilkuletniej produkcji prototypowej, została zbudowana we współpracy z OBR Energokabel w Ożarowie Mazowieckim maszyna do wytłaczania i rozdmuchu rur termokurczliwych o rozszerzonej skali wymiarów w skali przemysłowej. Opracowano też sprawny system przewijania rur pod wiązką elektronów z akceleratora słowem, kompletną technologię wytwarzania tych wyrobów. Podjęto decyzję o wdrożeniu produkcji rur termokurczliwych na tego rodzaju urządzeniach, najpierw w Instytucie, a następnie w Zakładach Urządzeń Technicznych w Człuchowie. Jeden zestaw produkcyjny zainstalowano w Instytucie, drugi w Człuchowie. Po rozruchu nowych urządzeń produkcja rur termokurczliwych na Żeraniu osiągnęła poziom 800.000 mb rur rocznie. Zakłady w Człuchowie zakupiły odpowiedni akcelerator rosyjski IŁU-6 emitujący wiązkę elektronów o energii 2 MeV i mocy w wiązce 20 kw. Produkcja rur termokurczliwych oparta na technologii opracowanej w Instytucie ruszyła tam w roku 1982 i jest do dziś kontynuowana. Z końcem lat siedemdziesiątych rozpoczęto w Zakładzie prace, których celem było opracowanie technologii wytwarzania taśm termokurczliwych, stosowanych do uszczelniania rur i elektrycznych kabli podziemnych. Prace konstrukcyjne i testowanie wyrobu prowadził zespół pod kierunkiem dr Elżbiety Jaworskiej. Już po niedługim czasie zaczęto na prototypowych urządzeniach wielkolaboratoryjnych produkować do 10.000 mb tych wyrobów rocznie. Odbiorcami tych wyrobów były górnictwo węglowe i telekomunikacja. Ten sam zespół opracował technologię modyfikacji folii opakowaniowych do wyrobu worków na nawozy sztuczne. Napromieniowana odpowiednią dawką folia ma wytrzymałość wyższą o ok. 30%. Prowadzono też w Zakładzie z powodzeniem próby otrzymywania hydrofobowych drewno-plastyków o wysokiej wytrzymałości mechanicznej, utwardzania polimerowych powłok ochronnych na drewnie, metalach i tworzywach oraz powłok lakierniczych. Stwierdzono, że zdegradowany radiacyjnie proszek teflonowy jest świetnym i trwałym materiałem smarowym. Badania te prowadził zespół dr Teresy Achmatowicz. Dr Przemysław Panta opracował radiacyjną technologię modyfikacji struktur półprzewodnikowych, zwiększającą szybkość ich odpowiedzi. Metoda została wdrożona, a struktury półprzewodnikowe stosowane np. do produkcji diod, tyrystorów i tranzystorów były w Zakładzie systematycznie modyfikowane dla ZE Lamina w Piasecznie oraz Unitra-Cemi w Warszawie. Działalność Zakładu w zakresie rozwijania techniki akceleratorowej oraz wdrażania akceleratorowych technologii radiacyjnych stała się znana i była ceniona na forum międzynarodowym. Widząc perspektywę dalszego rozwoju tej dziedziny Instytut złożył do MAEA w Wiedniu wniosek o sfinansowanie w ramach programu kooperacji technicznej drugiego akceleratora elektronów przystosowanego do rozwijania technologii radiacyjnych, również metody oczyszczania gazów kominowych od tlenków azotu i siarki. W Zakładzie prowadzono wcześniej prace rozpoznawcze w tym zakresie. Wniosek zatwierdzono. MAEA sfinansowała zakup dla Zakładu rezonansowego akceleratora IŁU-6 2M z wiązką elektronów o energii 2 MeV i mocy w wiązce 20 kw Akcelerator jest nowszą wersją przemysłowego modelu akceleratora zainstalowanego w Człuchowie. Został zainstalowany w betonowym bunkrze w obszernej hali technologicznej dobudowanego do Zakładu skrzydła z pomieszczeniami laboratoryjnymi. Wyposażono nowy akcelerator w trzy niezależne systemy do napromieniowania wyrobów pod wiązką elektronów zaprojektowane w Zakładzie. Są to: taśmowy transporter rolkowy w układzie zamkniętym do napromieniowania obiektów w pojemnikach oraz dwa niezależne układy jeden do przewijania rur i kabli, a drugi do przewijania taśm i folii termokurczliwych. Przewidziano możliwość wymiany jednego systemu transportowego na inny. Rury i taśmy przeznaczone do wyrobu materiałów termokurczliwych wytłaczano w Zakładzie na specjalnie wykonanych głowicach, stosując wyselekcjonowany granulat polietylenowy. Instytut został w tym czasie liczącym się w kraju producentem wyrobów termokurczliwych. Był to koniec lat siedemdziesiątych. Zakład wkraczał w kolejny okres działalności obfitujący w dalsze osiągnięcia naukowe i wdrożeniowe. dr Wacław Stachowicz, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa

34 PTJ INNOWACJE W PRZEMYŚLE TWORZYW POLIMEROWYCH Innovation in the plastics industry Wojciech Głuszewski Konferencja naukowa zorganizowana w ramach XIX Międzynarodowych Targów Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych i Gumy PLAST- POL w Kielcach, stała się okazją do podsumowania postępu w zakresie technologii polimerowych w naszym kraju. Zwrócono uwagę, że aby utrzymać dynamikę rozwoju, Polska musi wejść w etap rozwoju gospodarki opartej na innowacjach. Nowe materiały i technologie oznaczają nie tylko podwyższanie, jakości i bezpieczeństwa życia, ale także mają pozytywny wkład w zrównoważony rozwój, zwiększając efektywne wykorzystanie zasobów naturalnych i oszczędności energii. Technologie radiacyjne mogą być szansą dla polskich firm na konkurencyjnym rynku europejskim. Warto także zwrócić uwagę na bardzo dobry podręcznik dla młodzieży szkół podstawowych i średnich zatytułowany Tworzywa sztuczne nowoczesne materiały, wydany przez Fundację PlasticsEurope Polska. Scientific conference organized in the framework of XIX International Fair of Plastics and Rubber PLASTPOL in Kielce, became an opportunity to take stock of progress in the field of polymer technology in our country. It was noted that in order to maintain the momentum of development, Poland must enter the stage of development of an economy based on innovation. New materials and technologies mean Attention was also drawn to a very good guide for young people in primary and secondary schools entitled Plastics - modern materials, published by the Foundation PlasticsEurope Poland. not only increasing the quality and safety of life, but also have a positive contribution to sustainable development, increasing the efficient use of natural resources and energy savings. Radiation technologies can be a chance for Polish companies in a competitive European market. Słowa kluczowe: polimery, przetwórstwo tworzyw sztucznych, radiacyjna modyfikacja materiałów Keywords: polymers, plastics processing, radiation modification of materials Radiacyjna modyfikacja tworzyw polimerowych posiada olbrzymi i niewykorzystany jeszcze w naszym kraju potencjał innowacyjny. Prowadzone od kilkudziesięciu lat badania naukowe pozwoliły poznać podstawowe zjawiska wywołane przez działanie promieniowania jonizującego na tworzywa sztuczne. Wiedza ta znajduje nieoczekiwanie nowe zastosowania w związku z postępem w dziedzinie chemii polimerów. Stosunkowo duży koszt instalacji radiacyjnych zmusza do poszukiwania nisz technologicznych, w których korzyści uzyskane za pomocą promieniowania jonizującego trudno zastąpić tradycyjną chemią. Uznanie znajdują, więc procesy, w których technika radiacyjna jest unikatowa lub wyraźnie góruje nad alternatywnymi sposobami. Można powiedzieć, że chemia radiacyjna stała się synonimem dobrej, jakości i to w podwójnym znaczeniu. Po pierwsze obróbce radiacyjnej zwykle opłaca się poddawać wyroby drogie (delikatesowe). Po drugie wiadomo, że jeżeli stosuje się promieniowanie jonizujące to na ogół nie ma metody tańszej lub bardziej wydajnej. Unikatowe cechy obróbki radiacyjnej wynikają ze stosunkowo prostego, wydajnego i łatwego w kontroli sposobu tworzenia wolnych rodników. Najważniejsze jej zastosowania to: polimeryzacja monomerów niemożliwa innymi metodami i to w dowolnym stanie skupienia (ciecz, gaz, ciało stałe), prowadzenie polimeryzacji w dowolnej temperaturze (najczęściej otoczenia), otrzymywanie czystych polimerów bez dodatków np. katalizatorów lub innych domieszek, możliwość polimeryzacji w trudnych technologicznie warunkach (np. wewnątrz części maszyn), sieciowanie tworzywa po jego uformowaniu, modyfikacja powierzchni poprzez naszczepianie, łączenie sterylizacji radiacyjnej z korzystną modyfikacją klejów samoprzylepnych itd. W radiacyjnej obróbce polimerów stosuje się promieniowania elektromagnetyczne (gamma, rentgenowskie), promieniowanie elektronowe, a niekiedy strumienie jonów. W naszym kraju, w skali przemysłowej postawiono głównie na rozwiązania wykorzystujące wiązki elektronów. Przykładowo Instytut Chemii i Techniki Jądrowej ma doświadczenia w zakresie produkcji: materiałów termokurczliwych, kabli i przewodów elektrycznych, implantów chirurgicznych, sieciowania elastomerów, sterylizacji wyrobów jednorazowego użytku, klejów samoprzylepnych. Prowadzi badania nad zastosowaniem promieniowania jonizującego w produkcji: kompozytów polimerowych, membran trekowych, tworzyw biodegradowalnych, radiacyjnej konserwacji obiektów historycznych wykonanych z papieru, drewna i skóry, materiałów barierowych dla promieniowań jonizujących i mikrofalowych. Paradoksalnie wyniki badań naukowych są bardziej znane za granicą niż w Polsce. O tym, że temat radiacyjnej chemii i technologii polimerów jest jednak zauważany w branży tworzyw sztucznych świadczy między innymi zaproszenie mnie do Komitetu Naukowego dwumiesięcznika Tworzywa Sztuczne w Przemyśle. W tym kontekście z przyjemnością przyjąłem zaproszenie do odwiedzenia XIX Międzynarodowych Targów Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych i Gumy PLASTPOL, które odbyły się w Kielcach. Wydarzenie to uważane jest za jedno z najlepszych targów sektora przetwórstwa tworzyw sztucznych w Europie. Podczas tegorocznej edycji wystawy swoją ofertę zaprezentowało ponad 800 firm z 30 krajów całego świata. Targi odwiedziło ponad 18 000 specjalistów. Na wystawie, jak co roku obecni byli przedstawiciele wszystkich grup branży, a zatem: dystrybutorzy, firmy tworzywowe i producenci maszyn oraz instytucje naukowe, a także wydawnictwa branżowe (również wspomniane Tworzywa Sztuczne w Przemyśle).

PTJ WOJCIECH GŁUSZEWSKI 35 Fot. 1. Obiekty wystawiennicze Targów Kielce (z archiwum autora) Photo 1. Exhibition Buildings of the Kielce Trade Fairs (from the archive of the author) Podczas wystawy, goście targów mogli podziwiać, m.in. maszyny i urządzenia do przetwórstwa tworzyw, formy i narzędzia wykorzystywane w branży, tworzywa sztuczne, komponenty, czy technologie recyklingu. Oprócz gotowych produktów, firmy zaprezentowały także linie technologiczne i proces przetwórczy produktów. Szczególnym wydarzeniem, była konferencja prasowa PlasticsEurope, na której zaprezentowane zostały najnowsze dane dotyczące, m.in. pozycji polskich firm na tle europejskiego rynku przetwórstwa tworzyw sztucznych. Dane PlasticsEurope wskazują, że przemysł tworzyw sztucznych w Polsce dynamicznie się rozwija. Zapotrzebowanie na tworzywa odnotowało znaczący, o ponad 7,1% wzrost w roku 2014 w porównaniu do roku poprzedniego i przekroczyło 3,1 mln ton. Ta wielkość stanowi ok. 6,5% zużycia tworzyw w Europie i stawia Polskę na szóstej pozycji po Niemczech, Włoszech, Francji, Hiszpanii i Wielkiej Brytanii. Nie dziwi, zatem, że z roku na rok powierzchnia targów PLAST- POL staje się coraz większa, a edycję 2015 możemy zaliczyć do rekordowych. Niedawno oddane do użytku powierzchnie wystawowe oraz zaplecze administracyjne są na światowym poziomie. Będące na ukończeniu inwestycje infrastrukturalne spowodują, że już niedługo do Kielc będzie się łatwo dostać zarówno z Warszawy, jak i Krakowa. Innowacje i inwestycje w przemyśle tworzyw sztucznych w Polsce to temat konferencji prasowej zorganizowanej przez PlasticsEurope Polska wspólnie z Targami Kielce. Zwrócono uwagę, że statystyki z jednej strony obrazują potencjał wzrostu branży, z drugiej jednak strony trzeba mieć świadomość, że skończyły się czasy taniego wzrostu gospodarczego. Aby utrzymać dynamikę rozwoju, Polska musi wejść w etap rozwoju gospodarki opartej na innowacjach. We wszystkich statystykach dotyczących nakładów na badania i rozwój nasz kraj zajmuje końcowe pozycje. Konieczne jest szybkie zwiększenie środków na te cele, szczególnie w branży tworzyw sztucznych. Według analiz sektorowych spośród wszystkich działów przemysłu chemicznego to właśnie w przypadku produkcji tworzyw i wyrobów z tworzyw, długoterminowe innowacje i nakłady na R&D (Research and Development) najbardziej zwiększają konkurencyjność przemysłu. Według danych GUS, nakłady inwestycyjne w branży przetwórstwa tworzyw sztucznych i gumy utrzymują się na wysokim poziomie (ponad 4% obrotów branży), a bezpośrednie inwestycje zagraniczne osiągały poziom ok. 300 mln rocznie w ostatnich kilku latach. Porównując jednak nakłady na działalność innowacyjną i działalność typu B+R (Badania i Rozwój), przemysł tworzyw sztucznych na tle innych branż w Polsce nie wypada najlepiej. Należy z nadzieją patrzeć na nową perspektywę finansową 2014-2020, gdzie do wykorzystania będzie ponad 80 mld, a ważnym kryterium wyboru będzie innowacyjność proponowanych projektów. W skali całej Europy przemysł tworzyw sztucznych to jeden z pięciu najbardziej innowacyjnych sektorów przemysłu pochodzi z niego aż 4% wszystkich zgłoszeń patentowych w latach 2003-2012. Innowacyjne tworzywa zrewolucjonizowały współczesny sposób życia i dostarczają rozwiązań, które nie byłyby możliwe jeszcze kilka lat temu. Nowe materiały i technologie oznaczają nie tylko podwyższanie, jakości i bezpieczeństwa życia, ale także mają pozytywny wkład w zrównoważony rozwój, zwiększając efektywne wykorzystanie zasobów naturalnych i oszczędności energii. Należy wyrazić nadzieję, że również rozwiązania w zakresie radiacyjnej modyfikacji polimerów, nad którymi się obecnie pracuje znajdą praktyczne zastosowania. Można na koniec zauważyć, że źródła promieniowania jonizującego zainstalowane w naszym kraju szybko się starzeją. Jeżeli chcemy utrzymać się w światowej czołówce badań i zastosowań wiązek elektronowych musimy w niedługim czasie zainwestować w najnowsze akceleratory. Uwaga nie dotyczy instalacji radiacyjnych stosowanych w Polsce do produkcji opon samochodowych przez japońską firmę Bridgestone. Koncern strzeże tajemnic technologicznych, tak, więc poza tym, że są zainstalowane i pracują nic więcej nie wiadomo. Fot. 2. Wydawca niemiecki dowcipnie wykorzystał wieloznaczność słowa Kunstoffe projektując okładkę książki (fot. Wojciech Głuszewski) Photo 2. German Publisher jokingly used the ambiguity of the word Kunststoffe designing the cover of the book (Photo. Wojciech Głuszewski) Warto także zwrócić uwagę na bardzo dobry podręcznik dla młodzieży szkół podstawowych i średnich zatytułowany Tworzywa sztuczne nowoczesne materiały, wydany przez Fundację PlasticsEurope Polska. Publikacja jest tłumaczeniem z języka niemieckiego, w którym, Kunstoffe (tworzywa sztuczne) oznacza również sztukę. Pojęcie to wprowadził do nauki w roku 1911 Richard Escalesa. Potrzebował on terminu zbiorczego na wszystkie nowe, syntetycznie wytwarzane materiały, które opisywane były w wydawanym przez niego czasopiśmie o tej właśnie nazwie Kunstoffe. Dosyć niefortunnie przetłumaczono to na język polski, w którym sztuczność jest raczej przeciwieństwem sztuki. Książka jest znakomicie przygotowana i dobrze wydana. Bardzo przystępnie, z wykorzystaniem dużej liczby zdjęć i wykresów opisano historię tworzyw sztucznych i przykłady ich współczesnego zastosowania. Opisane są również proste doświadczenia dotyczące właściwości i identyfikacji polimerów, które można wykonać w czasie lekcji chemii i fizyki. Mimo, że publikacja skierowana jest do najmłodszych czytelników powinni ją przeczytać również rodzice, a nawet specjaliści z branży tworzyw sztucznych. Dowiedzą się przykładowo, że w dziedzinie chemii polimerów przyznano sześć Nagród Nobla. Otrzymali je: Hermann Staudinger (1953), Karl Zigler i Giulio Natta (1963), Paul John Flory (1974), J. M Lehn (1987), Harold Kroto (1996), H. Hirakawa, A. G. MacDiarmid, H. J. Heeger (2000). Jest to pierwsze wydanie edycji polskiej. Spróbujemy przekonać wydawcę, aby w kolejnym zamieścił informacje na temat radiacyjnej chemii i technologii polimerów. dr inż. Wojciech Głuszewski, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa

36 PTJ 90 TA ROCZNICA ROZPOCZĘCIA BUDOWY INSTYTUTU RADOWEGO W WARSZAWIE Ninety anniversary of the commencement of Radium Institute in Warsaw construction Małgorzata Sobieszczak-Marciniak, Wojciech Bulski W czerwcu 1925 r. podczas wizyty w Warszawie, Maria Skłodowska-Curie osobiście położyła kamień węgielny pod budowę Instytutu Radowego przy ul. Wawelskiej. Marzenie, aby ofiarować Warszawie placówkę podobną do tej, którą zbudowała w Paryżu zakiełkowało w sercu uczonej dużo wcześniej, ale konieczne było zebranie funduszy, znalezienie odpowiedniego miejsca, przekonanie władz do tego odważnego pomysłu. Uczona pragnęła odwdzięczyć się Polakom za ich poparcie dla niej. Była Polką, chciała więc, aby jej ojczyzna skorzystała z dobrodziejstw odkrycia radu. Towarzystwo Marii Skłodowskiej-Curie w Hołdzie postanowiło wykorzystać 90. rocznicę rozpoczęcia budowy Instytutu Radowego w Warszawie do zorganizowania szeregu przedsięwzięć nawiązujących do owego wydarzenia z roku 1925. Zorganizowano bieg pod hasłem Przepędzić raka, oficjalną ceremonię z udziałem przedstawicieli władz przy pomniku Marii Skłodowskiej-Curie, piknik naukowy (we współpracy z Uniwersytetem Warszawskim, Politechniką Warszawską, CLOR-em i innymi instytucjami). Zorganizowano wystawę pt. Historia powstania Instytutu Radowego w Warszawie, która rozwieszona była początkowo na ogrodzeniu Instytutu Radowego, a potem pokazano ją w Sejmie RP. Przygotowano również wydarzenie artystyczne. Znana aktorka Zofia Kucówna i uczniowie ze szkoły imienia MSC czytali teksty Noblistki i innych osób żyjących w latach 20-tych XX wieku. 90 years ago it was laid the foundation act and the first bricks for the construction of the Radium Institute in Warsaw at the Wawelska street. The dream to give Warsaw a twin facility to the one M. Skłodowska-Curie has built in Paris, created in the her heart much earlier, however, it was necessary to collect the funds, to find a suitable place, to convince the authorities to this very courageous idea. The scientist wanted to give something back to this way Poles for their support. She was a Pole, she wanted to her homeland also benefited from her own scientific discover. She was a stubborn woman so she managed to this. The Society in Tribute to Maria Skłodowska-Curie wanted to celebrate this anniversary and organized several events remained those time. There was a run competition name Oust cancer in the park Pole Mokotowskie, no far away from the Institute; official ceremony at the monument of MSC at Wawelska Street, science workshops with cooperation of the Warsaw University, Technology University, CELOR, Amazons Association and the others. The exhibition History of founding the Radium Institute in Warsaw was prepared. It is presenting on the fence of Institute, one month later it was show at Polish Parliament. The Society in Tribute to MSC organized also some kind of art, with the participation students from the school named after Maria Skłodowska-Curie and an actress- Zofia Kucówna. Słowa kluczowe: Instytut Radowy, 90-ta rocznica rozpoczęcia budowy, obchody rocznicowe Keywords: Radium Institute, ninety anniversaryof the commencement of construction, anniversary events Polska niepodległa powinna mieć jak każdy kraj swój instytut radowy. Początek tego instytutu istnieje w pracowni radiologicznej założonej za moją inicjatywą w Warszawie ( ). Znaczna suma jest potrzebna aby przekształcić pracownię tę w instytut przeznaczony nie tylko dla prac naukowych, lecz również dla leczenia chorych bez względu na zamożność. Gdyby kolonia polska w Ameryce zechciała postawić sobie za cel jak najprędsze utworzenie tego instytutu, byłby to niewątpliwie czyn obywatelski wysokiej doniosłości (...). Tak brzmiał fragment wystąpienia Marii Skłodowskiej-Curie skierowanego do Polonii w Chicago, w czerwcu 1921 r. Pierwsza podróż uczonej do Ameryki we wspomnianym już roku 1921 miała zupełnie inny cel, chodziło bowiem o zebranie środków i sprzętu na wyposażenie wybudowanego wcześniej Instytutu Radowego w Paryżu. Jak silne były związki Marii Skłodowskiej-Curie z ojczyzną skoro będąc w Ameryce w celu zdobycia środków na placówkę francuską, zabiegała już wtedy o stworzenie odpowiedniego klimatu do budowy Instytutu Radowego w Warszawie, a przecież Polska była niepodległą dopiero od 3 lat. Tak więc pomysł stworzenia w Polsce bliźniaczej placówki do paryskiego Instytutu Radowego narodził się w umyśle i sercu uczonej prawdopodobnie już roku 1913, kiedy osobiście otworzyła Pracownię Radiologiczną przy ul. Śniadeckich (dawniej Kaliksta w Warszawie, niedaleko Politechniki Warszawskiej). Została wtedy honorowym dyrektorem placówki, na miejscu zaś funkcję kierownika Pracowni piastował prof. Ludwik Wertenstein. Odtąd jej działania będą skierowane właśnie w tym kierunku, z właściwym sobie uporem i odwagą poruszy niebo i ziemię, trafi do ludzi, którzy cenią jej dokonania i zaangażowanie, napisze mnóstwo listów i odbędzie mnóstwo rozmów. Mam nadzieję, że środki niezbędne do utworzenia nowoczesnego Instytutu da się znaleźć częściowo w Polsce, przy współudziale rządu, miasta Warszawy i narodu. Jednak byłoby pożądane ułatwienie tego przedsięwzięcia

PTJ MAŁGORZATA SOBIESZCZAK-MARCINIAK, WOJCIECH BULSKI 37 narodowego dzięki pomocy Polaków z Ameryki. Szczególnie cenna byłaby pomoc polegająca na zakupieniu wystarczającej ilości radu, który Polska może nabyć wyłącznie zagranicą: byłoby dobrze, gdyby można było dokonać tego zakupu za środki zebrane w Ameryce. Znając Pańskie oddanie i Pański światły patriotyzm zwracam się do Pana z zapytaniem, czy zechciałby Pan powołać w Ameryce Komitet w celu rozpisania subskrypcji na założenie polskiego Instytutu Radowego. Uczucia wdzięczności i podziwu, jakie wzbudził Pan u swoich współobywateli i Pańskich licznych przyjaciół, gwarantowałyby pewny sukces, a zarazem stanowiłyby poparcie moralne, do którego przywiązuję wielką wagę ( ), pisała uczona w listopadzie 1921 r. do Ignacego Paderewskiego. W roku 1921 powstało Towarzystwo Instytutu Radowego, a na czele Rady Towarzystwa Instytutu Radowego stanął prof. Franciszek Czubalski, w jej skład weszli: Kazimierz Białoszewski, Bronisława Dłuska, Alicja Dorabialska, Ludwik Paszkiewicz, Stefan Pieńkowski, Józef Skłodowski, Wojciech Świętosławski, Adolf Wojciechowski. Szeregi Towarzystwa zasilili przedstawiciele Prezydent Rzeczypospolitej, Stanisław Wojciechowski, Marszałek Józef Piłsudski, rząd, Marszałkowie Sejmu i Senatu, wojewoda warszawski, dyrektor Departamentu Zdrowia Komisariatu Rządu na m. Warszawę, Prezydent Warszawy, dyrektor Wydz. Szpitalnictwa m. Warszawy, dyrektor Wydziału Zdrowia m. Warszawy, wydziały: lekarskie i matematyczno-przyrodnicze Uniwersytetów: Warszawskiego, Jagiellońskiego, Jana Kazimierza we Lwowie, Stefana Batorego w Wilnie oraz Poznańskiego. Wyższe uczelnie: Politechnika Warszawska, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wolna Wszechnica, Akademia Nauk Technicznych. Instytucje naukowe: Akademia Umiejętności, Warszawskie Towarzystwo Naukowe, Kasa im. Mianowskiego, Polskie Towarzystwo Chemiczne, Polskie Towarzystwo Fizyczne, Naczelna Izba Lekarska, Izba Lekarska Warszawsko-Białostocka, Towarzystwa Lekarskie, Towarzystwa do Walki z Rakiem (Komitety Polski, Wileński, Lwowski, Łódzki), dyrektorzy Szpitali Miejskich w Warszawie, prywatnych w Warszawie, klinik Uniwersytetu Warszawskiego, banki (Bank Polski, Bank Gospodarstwa Krajowego, Państwowy Bank Rolny, P.K.O), duchowieństwo, prasa, ambasada francuska, dyrektor Instytutu Francusko-Polskiego, ambasada amerykańska, więksi ofiarodawcy, Marszałkowa Piłsudska, profesorowa Kryształowiczowa i prof. Gluziński. W skład Komitetu weszli: prezes - Ludwik Paszkiewicz, wiceprezes - Stefan Pieńkowski, sekretarz - Alicja Dorabialska, skarbnik - Bronisława Dłuska, zastępca sekretarza - Józef Skłodowski, zastępca skarbnika - Adolf Wojciechowski, członkowie: Adam Czyżewicz, Kazimierz Białaszkiewicz. Powołano komisję rewizyjną oraz budowlaną. W roku 1906 warszawscy lekarze utworzyli Komitet do Badania i Zwalczania Raka, który po roku 1921 przyjął nazwę Polskiego Komitetu do Zwalczania Raka. Miał on za zadanie tworzenie placówek do leczenia raka, przyłączył się więc do inicjatywy tworzenia w Warszawie Instytutu Radowego. Opracowano wówczas Pierwszy Program Walki z Rakiem. Stawiał on sobie trojakie cele: badanie nad rakiem, rozwój oświaty zdrowotnej oraz utworzenie sieci placówek onkologicznych (szpitale, przychodnie, instytuty). Powstające placówki były jednak raczej małe i o słabym zasięgu działania, choć powstały w większych miastach takich jak: Warszawa, Wilno, Kraków, Lwów, Poznań, Łódź i in., a z powodu dostatecznego braku znajomości efektów działania promieniowania na tkanki, wyniki ich pracy były słabe. Maria Skłodowska-Curie wiedziała, że tylko kompleksowe potraktowanie problemu, przy opartym na trwałych podstawach naukowych wykorzystaniu promieniowania na chore tkanki można osiągnąć sukces. Do tego potrzebna była jednak nowoczesna placówka naukowa i lecznicza. Tadeusz Koszarowski, jeden z późniejszych dyrektorów Instytutu wspominał, że w dyskusjach z pierwszym zespołem Instytutu podkreślała (Maria Skłodowska-Curie) interdyscyplinarny, zespołowy charakter pracy nad leczeniem i zwalczaniem chorób nowotworowych. Było to wówczas zupełne novum. Mojem najgorętszem życzeniem jest powstanie Instytutu Radowego w Warszawie (zachowano oryginalną pisownię). Jakże więc nie spełnić marzenia wielkiej Polki, uczonej, która podkreślała swoje związki z ojczyzną, wspierała polską naukę i uczonych, także w Lidze Narodów dbając o sprawy Polski. W roku 1923 powołano do istnienia Komitet Daru Narodowego dla Marii Skłodowskiej-Curie. Na jego czele stanął honorowo Prezydent Rzeczypospolitej, Stanisław Wojciechowski, zaś prezesem Zarządu Komitetu został Marszałek Senatu, Wojciech Trąpczyński, w skład Komitetu weszli czołowi przedstawiciele świata nauki, polityki, kultury, biznesu. Nastąpiło pospolite ruszenie napływały pieniądze od osób prywatnych i instytucji, duże sumy i drobne uciułane zaskórniaki. Społeczeństwo tak dumne ze swej rodaczki, nie pozostało obojętne. Na konto Komitetu, do rąk zaangażowanej w sprawę całym sercem, dr Bronisławy Dłuskiej, skarbniczki Komitetu, wpływały fundusze ze szkół, organizacji społecznych, osób prywatnych, wszyscy chcieli ofiarować coś wielkiej Polce. Kupowano także cegiełki, znaczki i karty pocztowe zasilając kasę budowy Instytutu, przekazywano także materiały budowlane. Na parceli przy ul. Wawelskiej 15 podarowanej Komitetowi Daru Narodowego przez Uniwersytet Warszawski rozpoczęły się prace budowlane. Maria Skłodowska-Curie nadzorowała plany budowy, uzgadniała planowanie ogrodu, w którym mogliby odpoczywać pracownicy i pacjenci Instytutu. Do akcji zbierania funduszy włączyła się także polska prasa. Kurier Poranny pisał powołując się na fakt przyznania uczonej we Francji dożywotniej pensji, (której przyjęcia jednak odmówiła) jako francuskiego Daru Narodowego, że Polska nie powinna pozostać obojętna. Należy stworzyć poważną placówkę naukową, Instytut Radowy im. Marii Skłodowskiej-Curie, będący Darem Narodu dla wielkiej uczonej. Z taką odezwą do prasy zgłosił się Komitet Daru Narodowego: Uprasza się o składanie tymczasowo ofiar do redakcji pism, które napewno nie odmówią w tem swej pomocy. Wszystkie pisma proszone są powtórzenie odezwy niniejszej. (zachowano oryginalną pisownię). Podpisano: Rada Polskiego Komitetu do zwalczania raka. W ślad za tym : Redakcja Kurjera Porannego otwiera od dziś składki na Dar Narodowy im. Marji Skłodowskiej-Curie (zachowano oryginalną pisownię). W czerwcu 1925 r. podczas wizyty w Warszawie, uczona osobiście położyła kamień węgielny pod budowę placówki, zgodnie ze zwyczajem wmurowano także akt erekcyjny, polskie gazety z dnia 7 czerwca 1925 r. oraz polskie monety. Już siedem lat później, w 1932 r., Instytut, także w obecności uczonej, został otwarty. Teraz należało rozpocząć leczenie. Okazało się jednak, że wykorzystywana metoda leczenia nowotworów, nie budziła ogromnego zaufania ani wśród pacjentów, których początkowo było mało, ani wśród lekarzy, których w pierwszych miesiącach działania Instytutu Radowego, pracowało dwóch.

38 90 TA ROCZNICA ROZPOCZĘCIA BUDOWY INSTYTUTU RADOWEGO... / Ninety anniversary... PTJ 90 rocznica rozpoczęcia budowy Instytutu Radowego w Warszawie, stała się przyczynkiem do zorganizowania przez istniejące i działające przy Instytucie Onkologii przy ul. Wawelskiej już 20 lat Towarzystwo Marii Skłodowskiej-Curie w Hołdzie, szeregu przedsięwzięć i aktywności. Patronat honorowy nad całością uroczystości objęła Burmistrz Ochoty, dyrektor Centrum Onkologii, posłanka Joanna Fabisiak; patronat medialny objęło Polskie Radio Program I, Czasopismo Dygresja i Informator Ochoty. Opieką sponsorską wsparli nas: Areva, Kancelaria Prawnicza Sołtysiński, Kawecki & Szlęzak, Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych, Wydział Chemii UW, IChTJ oraz Pub Lolek. Współpracowali z nami także: Klub Kultury OKO, Klub Podróżnika, Wydział Fizyki PW, Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej, Stowarzyszenie Amazonki, wypożyczalnia Tandemów Byle do Przodu oraz Gimnazjum nr 38 w Warszawie, imienia Marii Skłodowskiej-Curie. Zaczynając chronologicznie, wraz z Uczniowskim Klubem Sportowym Iskra Warszawa zorganizowaliśmy bieg pod hasłem Przepędzić raka. Była to pierwsza edycja biegu, zamierzamy bowiem organizować ten bieg w przyszłości. Do udziału zaprosiliśmy wszystkich, którzy lubią i mogą biegać, chcąc jednocześnie w ten sposób uczcić wspomnianą rocznicę. Bieg odbył się 7 czerwca, na terenie Pola Mokotowskiego, na dystansie 5 km. Zgłosiło się ok. 100 osób, w tym najstarsza zawodniczka w wieku lat 76, najmłodsza w wieku lat 5 oraz najstarszy wolontariusz w wieku lat 73. Sygnał do startu dała pani Burmistrz Ochoty, Katarzyna Łęgiewicz. Wśród uczestników biegu, byli oczywiście ci, którzy biorą udział w biegach jako hobby, ale także ci, którzy ten bieg podarowali komuś lub tacy, których wysiłek był niejako podziękowaniem za coś. Hasło Przepędzić raka było więc nie tylko nazwą biegu, ale także dla wielu uczestników pewną osobistą treścią. Nagrody główne ufundował Burmistrz Ochoty (puchary), Towarzystwo Marii Skłodowskiej-Curie w Hołdzie (srebrne medale Towarzystwa), były też medale pamiątkowe dla wszystkich uczestników biegu. O koszulki i zestawy startowe zadbali wspomniani sponsorzy. Bieg był doskonale przyjęty zarówno przez uczestników, jak i kibicujących. Stał się rodzinną i towarzyską imprezą, a organizatorzy musieli złożyć obietnicę zorganizowania następnej edycji. Fot. 2. Gotowi do startu, z nr 1 prezes Towarzystwa Marii Skłodowskiej w Hołdzie, Małgorzata Sobieszczak-Marciniak (fot. J. Sidor) Photo 2. Ready to run, numer 1 the president of Society of Maria Skłodowska-Curie in Tribute, M. Sobieszczak-Marciniak Fot. 1. Przed biegiem, od prawej Alicja Rupińska, kierownik biura Towarzystawa Marii Skłodowskiej-Curie w Hołdzie, Burmistrz Ochoty, Krystyna Łęgiewicz, prof. Andrzej Kułakowski, honorowy prezes Towarzystawa Marii Skłodowskiej-Curie w Hołdzie (fot. J. Sidor) Photo 1. Before start the run. From the right: A. Rupińska, K. Łęgiewicz (the Mayor of district Ochota), prof. A. Kułakowski (the Honorary President of the Society) Fot. 3. Zwycięzcy biegu wraz z organizatorami. Najmłodsza uczestniczka biegu, 5-letnia Zosia (fot. J. Sidor) Photo 3. The winners with organizers. The youngest runner, Zosia, 5 years old

PTJ MAŁGORZATA SOBIESZCZAK-MARCINIAK, WOJCIECH BULSKI 39 Kolejny dzień obchodów, to 9 czerwca i uroczystości złożenia kwiatów przed pomnikiem uczonej przy ul. Wawelskiej 15, mini piknik naukowy oraz żywe obrazy Z tamtych lat odegrane przez uczniów 38 Gimnazjum im. MSC w Warszawie oraz aktorkę p. Zofię Kucówną. Podczas mini pikniku naukowego ciekawe doświadczenia prezentował Wydział Fizyki PW, z niezrównanym prof. Janem Plutą; CLOR; Wydział Chemii UW z dr Agnieszką Siporską na czele oraz Stowarzyszenie Amazonki. W ogrodzie Instytutu odbyła się inscenizacja nawiązująca do uroczystości wmurowania kamienia węgielnego pod budowę Instytutu w 1925 r. Fot. 4. Uroczystości pod pomnikiem (fot. A. Mintzberg) Photo 4. The ceremony at the monument of M. Skłodowska-Curie in front of the Institute, 09.06.2015 Przy składaniu kwiatów obecne były poczty sztandarowe zaprzyjaźnionych szkół. Fot. 7. Scenki w ogrodzie Instytutu (fot. A. Mintzberg) Photo 7. Ceremony in the garden of Institute of Oncology at the Wawelska street Fot. 5. Mini piknik naukowy, Wydział Fizyki PW, prof. Jan Pluta (fot. M. Sobieszczak-Marciniak) Photo 5. The science meetind in the garden of Instutue Onkology at the Wawelska Street. Second from the right prof. Jan Pluta from Faculty of Physics, Warsaw University of Technology Fot. 6. Mini piknik naukowy, Wydział chemii UW, (fot. Małgorzata Marciniak) Photo 6. The science meeting in the garden of Instutue Onkology at the Wawelska Street, co-organizer: Faculty of Chemistry, Warsaw University Fot. 8. Scenki w ogrodzie Instytutu, pani Zofia Kucówna czyta fragment przemówienia uczonej (fot. M. Sobieszczak-Marciniak) Photo 8. Ceremony in the garden of Institute of Oncology at the Wawelska street, 09.06.2015, the actress, Z. Kucówna reads the historical speech of M. Skłodowska-Curie Młodzież przebrana w stroje epoki wraz z Zofią Kucówną wprowadziła zebranych w klimat epoki, przedstawiła doniesienia prasowe z wizyty uczonej, zaprezentowała przemówienia dostojnych gości; Zofia Kucówna odczytała akt erekcyjny. Na pamiątkę do puszki włożono także współczesne polskie gazety i monety. W tym dniu na ogrodzeniu ogrodu Instytutu zawisła wystawa planszowa przygotowana przez Towarzystwo Marii Skłodowskiej-Curie w Hołdzie pt. Historia powstania Instytutu Radowego w Warszawie. Wystawa planszowa prezentuje okoliczności powstania placówki, społeczne zjednoczenie we wspólnej sprawie, wizyty uczonej w Warszawie,

40 90 TA ROCZNICA ROZPOCZĘCIA BUDOWY INSTYTUTU RADOWEGO... / Ninety anniversary... PTJ a także początki funkcjonowania Instytutu i sylwetki jego twórców i pierwszych lekarzy. Sponsorem wystawy była firma AREVA Polska. Obecnie jest ona nadal prezentowana przy ul. Marii Skłodowskiej-Curie. Jej organizatorom przyświecała idea stworzenia wystawy wędrującej po płotach, zamierzamy ją więc pokazywać także w innych miejscach Warszawy. Kolejną ważną datą w obchodach 90 rocznicy rozpoczęcia budowy Instytutu, ale także 20- lecia istnienia naszego Towarzystwa, był dzień 9 lipca i otwarcie wystawy w Sejmie RP (na terenie Domu Poselskiego). Wystawę otworzyła Pani Marszałek Sejmu, Małgorzata Kidawa Błońska, posłanka Joanna Fabisiak, wiceprezydent Warszawy, Jarosław Jóźwiak i twórca, obecnie honorowy prezes naszego towarzystwa, prof. Andrzej Kułakowski. Po wystawie zebranych oprowadziła autorka niniejszego artykułu. Do plansz o charakterze historycznym, dodano informacje o obecnie funkcjonujących w kraju placówkach onkologicznych, polskich nowatorskich odkryciach onkologicznych, a także o działalności Towarzystwa Marii Skłodowskiej-Curie w Hołdzie. O organizowanych przez nas wydarzeniach informowały spoty reklamowe w środkach transportu miejskiego, których umieszczenie możliwe było dzięki wsparciu Miasta Stołecznego Warszawy i Biura Edukacji Miasta. Fot. 9. Otwarcie wystawy w Domu Poselskim (fot. Alicja Rupińska) Photo 9. The opening ceremony of the exhibition in the House of the Diet Fot.11. Otwarcie wystawy w Domu Poselskim, od lewej Marszalek Sejmu, M. Kidawa Błońska, i prof. Andrzej Kułakowski (fot. Alicja Rupińska) Photo 11. The opening ceremony of the exhibition The History of creation of Institute of Radium in Warsaw. 09.07.2015,Polish Parlament. M. Kidawa Błońśka, prof. A. Kułakowski Rok jubileuszowy trwa nadal, także Towarzystwo Marii Skłodowskiej-Curie planuje dalsze wydarzenia; będzie to promocja książki dr Tomasza Pospiesznego z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu pt. Maria Skłodowska- Curie. Nieskalana sławą, a także film i rocznicowe wydanie albumu historii i dokonań naszego Towarzystwa. Korzystając z okazji pragnę podziękować wszystkim, którzy pomogli nam w zorganizowaniu uroczystości, wspierając nas tym czym mogli, od cennych uwag merytorycznych, własną pracą i zaangażowaniem po konkretną pomoc finansową. Fot. 10. Otwarcie wystawy w Domu Poselskim, od lewej Marszalek Sejmu, M. Kidawa Błońska, poseł J. Fabisiak, wiceprezydent Warszawy J. Jóźwiak (fot. Alicja Rupińska) Photo 10. The opening ceremony of the exhibition The History of creation of Institute of Radium in Warsaw. 09.07.2015, Polish Parlament. From the left: M. Kidawa Błońska, J. Fabisiak, J. Jóźwiak mgr Małgorzata Sobieszczak-Marciniak, prezes Towarzystwa Marii Skłodowskiej-Curie w Hołdzie, dr hab. Wojciech Bulski, Zakład Fizyki Medycznej, Centrum Onkologii, Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie, Warszawa

PTJ 41 BUDOWA ELEKTROWNI JĄDROWEJ NAD MORZEM BAŁTYCKIM UCHRONI PRZED BLACKOUTAMI? Ostatnio media publikowały alarmujące ostrzeżenia dotyczące niskiego stanu wody w Wiśle i innych rzekach. I tak wiadomo, że Polska jest krajem w którym zasoby wody są niewielkie w porównaniu z innymi krajami europejskimi. Pojawiają się pytania: Czy zabraknie nam wody? Jakie będą tego bezpośrednie skutki? Ile statystyczny Polak będzie musiał zapłacić za skutki suszy? Dlaczego jesteśmy bliscy całkowitego blackoutu? Czy zostały wszczęte w Polsce jakieś postępowania w celu zapobieżenia takiego zjawiska w przyszłości? Są to ważne pytania, których nie powinno zostawiać się bez odpowiedzi. Są one też, o dziwo, związane z zapewnieniem bezpieczeństwa energetycznego kraju. Życie ludzkie uzależnione jest od nieprzerwanych dostaw energii elektrycznej. Wszyscy oczekują, że ceny energii nie będą wysokie. Od lat słyszymy, że Polsce mogą grozić blackouty, z uwagi na przestarzałe elektrownie i stan sieci elektroenergetycznych. Tego lata przekonaliśmy się, że mogą one być też wywołane inną przyczyną, brakiem wody w rzekach nad którymi jest usytuowane wiele elektrowni. Każda elektrownia której działanie opiera się o spalanie paliw kopalnych lub biomasy wymaga zasilania wodą swego systemu wytwarzania pary oraz wody chłodzącej. Para wodna, która napędza turbinę połączoną z generatorem energii elektrycznej zostaje skroplona w skraplaczu. Im niższa temperatura wody chłodzącej tym wyższa sprawność energetyczna elektrowni. Jako woda chłodząca może zostać użyta woda pobierana z rzeki lub zbiorników naturalnych. W Warszawie pracują dwie elektrociepłownie (EC): Siekierki i Żerań. Woda do chłodzenia bloków EC pobierana jest z pobliskiej Wisły. Wzrost temperatury wody chłodzącej nawet o 3 o C powoduje spadek sprawności chłodzenia. Gorąca woda zrzucana jest do Wisły, powodując wzrost temperatury strumienia wody. Jest to zjawisko niebezpieczne nie tylko dla organizmów i roślin żyjących w rzekach jak i ich dopływach. Według danych Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, od XVIII wieku nie notowano tak niskiego poziomu wody w Wiśle. Stan na dzień 25.08.2015 r. w Warszawie wynosił tylko 44 cm [1]. Niskie stany wód w rzekach stwarzają zagrożenie dla pracy systemów chłodzenia w elektrowniach. W Bełchatowie z powodu przegrzania wyłączono jeden z bloków elektrowni. Wymagał on kilkudniowej naprawy. Sytuację obserwowaną w sierpniu br. ilustrują zdjęcia koryta rzeki wykonane w bezpośrednim sąsiedztwie dwóch warszawskich elektrociepłowni (fot. 1, 2). Fot. 1. Elektrociepłownia Siekierki w Warszawie (fot. Sylwester Wojtas) Fot. 2. Elektrociepłownia Żerań w Warszawie (fot. Sylwester Wojtas) Poniżej przedstawiono ilość zużycia wody w wybranych rodzajach elektrowni potrzebnej do wyprodukowania 1 MWh [2]. Zużycie wody przez różne elektrownie: - węglowa średnie zużycie 380-4160 litrów/mwh; - jądrowa średnie zużycie 227-3030 litrów/mwh; - gazowa średnie zużycie 80-1140 litrów/mwh; - wiatrowa brak zużycia wody; - słoneczna brak zużycia wody. Duże zużycie wody przy produkcji paneli słonecznych. W czasie tegorocznych upałów, elektrownie, w większości spalające węgiel, nie były w stanie zapewnić ciągłości dostaw prądu elektrycznego dla swoich odbiorców. Widoczne to było głównie w godzinach szczytu zapotrzebowania na energię elektryczną. Utrzymujące się upały oraz niski poziom wód spowodowały konieczność wprowadzenia ograniczeń w dostawie i poborze energii elektrycznej. Odbiorcy hurtowi energii elektrycznej zostali objęci ograniczeniami w dostawach energii elektrycznej zgodnie z decyzją Polskich Sieci Elektroenergetycznych (PSE). Miało to zapobiec przeciążeniu systemu elektroenergetycznego. Wprowadzono tak zwany 20 stopień zasilania. Odbiorcy indywidualni byli proszeni o ograniczenie zużycia prądu elektrycznego szczególnie w godzinach szczytu zapotrzebowania na energię. Należy pamiętać, że każda godzina braku dostaw prądu dla zakładu produkcyjnego wiązała się z dużymi stratami ekonomicznymi. W czasie upałów elektrownie wiatrowe również nie pracowały, a i tak moc zainstalowana w kraju nie przekracza 4 tys. MW (ARE, stan w dniu 31.12.2014 r.). Na przykładzie niemieckim, można stwierdzić, że panele fotowoltaiczne w elektrowni słonecznej Templin Solar Park o mocy 128 MW zajmują powierzchnię aż 214 ha [3]. Nie wytwarzają one energii elektrycznej w nocy. Nie ma tanich i skutecznych metod przechowywania tej energii w układach rozproszonych. Susza jest efektem niekorzystnego rocznego bilansu wodnego obserwowanego w naszym kraju. W bilansie wodnym Wisły strumieniami wejściowymi są opady atmosferyczne (główny komponent) oraz kondensacja pary wodnej w glebie (udział kilkuprocentowy). Strumieniami wyjściowymi są natomiast: parowanie z powierzchni ziemi i terenów wodnych, pobieranie wody przez rośliny, wykorzystanie wody do celów komunalnych, w produkcji rolnej i w przemyśle. W celu podtrzymania sieci rzecznej, część wody z Wisły musi wpłynąć do Morza Bałtyckiego. Stale obserwowana jest pogłębiająca się niżówka hydrologiczna, czyli zmniejszanie się przepływu wody w rzekach w stosunku do średniego najniższego poziomu. Jest to spowodowane niewielkimi opadami lub też ich brakiem, bezśnieżną zimą [4]. Elektrownie węglowe pracowały w upalne dni, jednak nie były eksploatowane przy pełnej mocy bloków energetycznych. Wysoka temperatura otoczenia nie pozwalała na odpowiednie schłodzenie wody procesowej. Do tego sprawność elektrowni spadała w czasie, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną było największe. Najlepszym rozwiązaniem byłoby znalezienie źródeł energii (przynajmniej na czas sytuacji awaryjnych) mniej zależnych od wód rzecznych, które szybko się

42 PTJ nagrzewają i ich poziom jest bardzo wrażliwy na suszę. Rozwiązaniem problemu jest budowa elektrowni jądrowej z reaktorami chłodzonymi wodą pobieraną z Morza Bałtyckiego. Polska węglem stoi, jednak czy mamy wystarczającą ilość wody niezbędnej w eksploatacji elektrowni węglowych lokalizowanych w pobliżu kopalni i rzek? Elektrownie jądrowe zazwyczaj budowane są nad morzem, ponieważ te zbiorniki wody nigdy nie wyschną. W miesiącach lipiec-sierpień 2015 r., temperatura wody w Wiśle wynosiła nawet ponad 29 o C, natomiast w Morzu Bałtyckim tylko ok. 19 o C [5]. Elektrownia węglowa o mocy 1000 MW zużywa ok. 3 mln ton węgla rocznie i wytwarza ok. 150-200 000 ton odpadów rocznie, które tylko w części można zagospodarować. Emituje też do atmosfery ponad 6 mln ton/rok gazów. Elektrownia jądrowa o tej samej mocy zużywa jedynie ok. 25 ton paliwa uranowego. Można go załadować na jedną ciężarówkę. W tym przypadku ilość wysokoaktywnych odpadów wynosi ok. 2 ton, które po zestaleniu w szkle można przechowywać w odpowiednio przygotowanym składowisku. Trwają prace nad jeszcze lepszym rozwiązaniem tego problemu. Bez wątpienia do 2050 r. węgiel będzie najważniejszym surowcem energetycznym w Polsce. Mimo tego energetyka jądrowa i rozproszone małe elektrownie, wodne, wiatrowe i biogazowe powinny być budowane. Wykorzystanie procesów spalania do wytwarzania energii elektrycznej, a także do napędzania pojazdów mechanicznych, powinno być sukcesywnie ograniczane. Według statystyk European Environment Agency (EEA), więcej ludzi umiera na choroby oddechowe wywołane emisjami do atmosfery PM 2,5 (pyłów o średnicy poniżej 2,5 μm) w wyniku spalania węgla niż w wypadkach drogowych. Do tego dochodzi emisja kwaśnych gazów, takich jak tlenki azotu i siarki, związków rtęci, czy też kancerogennych, wielopierścieniowych związków organicznych [5]. Jaki wpływ na rozwój polskich firm, regionu nadbałtyckiego, ale też całego kraju może mieć uruchomienie pierwszej siłowni jądrowej? Obserwując przypadek elektrowni jądrowej przy bezpośrednim sąsiedztwie plaży w jednym z kurortów turystycznych - Vandellos w Hiszpanii, bliskość zakładu przemysłowego zachęca turystów do odwiedzania i odpoczynku w tych okolicach (fot. 3). Zwiększenie liczby turystów jest obserwowane nie tylko w okresie letnim, ale także jesienno-zimowym w celach naukowo-edukacyjnych. Fot. 3. Elektrownia jądrowa w Vandellos w Hiszpanii [6]. Konieczne jest zatem wyciągnięcie właściwych wniosków z zaistniałego letniego kryzysu wodno-energetycznego. Fala upałów przeminęła. Pozostały jedynie straty polskiej gospodarki, spowodowane m.in. wymuszonymi przestojami w zakładach przemysłowych. Społeczeństwo odczuje skutki suszy też w sposób finansowy. Więcej zapłacimy za artykuły rolno-spożywcze oraz energię elektryczną. Reasumując, implementacja energetyki jądrowej w Polsce, która realizuje ambitny program znalezienia się w 20-stce najbardziej rozwiniętych krajów świata, jest koniecznością. Warto się wzorować na takich krajach jak Finlandia, zarówno jeśli chodzi o osiągnięcia w zakresie innowacyjności, jak i tworzenia miksu energetycznego. Nasz bogaty i ważny sąsiad Niemcy, rozwiąże swoje problemy energetyczne dzięki budowie drugiej nitki rurociągu Nord Stream. Ale tylko na pewien czas. Literatura [1] Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, http://www. imgw.pl/ (dostęp: 01.09.2015) [2] http://breakingenergy.com/2014/03/24/infographic-water-used-by-power-plants/ (dostęp: 24.08.2015) [3] http://www.moz.de/artikel-ansicht/dg/0/1/1037444/ (dostęp: 10.09.2015) [4] http://polska.newsweek.pl/susza-w-polsce-dawno-w- -wisle-nie-bylo-tak-malo-wody,artykuly,368386,1.html (dostęp: 01.09.2015) [5] Chmielewski A. G., One gram of uranium is equivalent to 1.5-2 tonnes of coal, Polish Market, 9/2015, 50-51. [6] https://directa.cat/25-anys-de-laccident-de-vandellos-memoria-nuclear (dostęp: 09.09.2015) prof. dr hab. inż. Andrzej G. Chmielewski, Monika M. Szołucha, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa ENERGIA DLA KLIMATU Ambasador Francji w Polsce Pierre Buhler otworzył 17 września wystawę Energia dla Klimatu składającą się z 24 tablic zawieszonych na ogrodzeniu ambasady przy ul. Pięknej, z pięknymi zdjęciami różnych urządzeń służących we Francji do produkcji niskoemisyjnej energii przy pomocy innowacyjnych technologii. Wystawa przeznaczona dla warszawiaków, została stworzona przez Regionalny Wydział Ekonomiczny Ambasady z pomocą firm AREVA i EDF i Komisariatu Energii Atomowej (CEA). W swoim przemówieniu pan Ambasador przypomniał jak ważne jest, aby nasze kraje o rozwiniętych gospodarkach zużywających olbrzymie ilości energii, używały ogólnodostępnych źródeł energii. Zapewniają one komfort w naszych domach za umiarkowaną cenę oraz konkurencyjność naszych gospodarek przy zachowaniu niepodległości naszych krajów i poszanowaniu środowiska. Autorzy wystawy Energia dla Klimatu pragną pokazać, że można znacznie ograniczyć emisję gazów cieplarnianych dzięki zmniejszeniu zużycia kopalnych surowców energetycznych i zastąpieniu ich energią z wody, wiatru, słońca i atomu, które pozwalają produkować energię praktycznie bez emisji CO2. Przechodnie, którzy obejrzą wystawę, przekonają się, że energia może służyć klimatowi. Wystawa zorganizowana została w związku ze zbliżającą się konferencją COP21, nazywaną również Konferencją Klimatyczną Paryż 2015, która będzie jedną z największych międzynarodowych konferencji organizowanych na terytorium Francji. Stawka jest wysoka: zapanowanie nad zmianami klimatycznymi, które zagrażają naszym społeczeństwom i gospodarkom. Konferencja ma na celu doprowadzić do podpisania ramowego porozumienia o światowym zasięgu, promującego gospodarkę niskoemisyjną, sprzyjającą ochronie klimatu. Opracował na podstawie materiałów Ambasady Francji w Polsce Stanisław Latek

PTJ 43 XIII SZKOŁA STERYLIZACJI I MIKROBIOLOGICZNEJ DEKONTAMINACJI RADIACYJNEJ Osoby zainteresowane zagadnieniami radiacyjnej modyfikacji tworzyw polimerowych można zaprosić do udziału w kolejnej szkole radiacyjnej sterylizacji i mikrobiologicznej dekontaminacji. Historia polskiej chemii radiacyjnej polimerów ma swój początek w poszukiwaniach odpornych radiacyjnie polimerów dla produkcji wyrobów medycznych jednorazowego użytku. Zasadniczym celem spotkania jest próba podsumowania dorobku krajowych instytucji naukowo-badawczych i produkcyjnych w dziedzinie sterylizacji i mikrobiologicznej dekontaminacji. Jak ogólnie wiadomo, podstawową cechą wyrobów medycznych, produktów leczniczych oraz przeszczepów jest sterylność. Proces sterylizacji (zabicia drobnoustrojów oraz ich form przetrwalnikowych) można prowadzić różnymi metodami, dostosowanymi do aktualnych wymagań medycznych oraz rodzaju materiału, z którego wykonano dany wyrób. Na skalę przemysłową stosowane są głównie dwie metody sterylizacji: gazowa, wykorzystująca toksyczne właściwości tlenku etylenu i radiacyjna, w której bakteriobójczo działa promieniowanie jonizujące. Sterylizacja metodą radiacyjną jest w naszym kraju coraz lepiej znana, jednak nie wszyscy wytwórcy wyrobów medycznych, produktów leczniczych i kosmetyków zdają sobie sprawę, że wysokoenergetyczne elektrony i promieniowanie gamma można z powodzeniem stosować do unieszkodliwiania drobnoustrojów chorobotwórczych. Niedostatecznie promuje się również unikalne zalety tej metody tj.: dużą wydajność, niezawodność, brak szkodliwych pozostałości po napromieniowaniu, możliwość wykorzystania produktu bezpośrednio po wykonanym procesie sterylizacji oraz możliwość prowadzenia procesu w zbiorczym opakowaniu handlowym. W Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej działa jedyna w kraju przemysłowa Stacja Sterylizacji Radiacyjnej, wyposażona w akcelerator Elektronika 10/10 oraz posiadająca Certyfikat Systemu Zarządzania w zakresie projektowania i przeprowadzania procesu napromieniowania wyrobów medycznych oraz certyfikat GMP. Stacja świadczy usługi dla ponad 50 wytwórców pracujących dla potrzeb Służby Zdrowia oraz wytwórców kosmetyków i produktów leczniczych. Z myślą o tych użytkownikach, jak również o przedsiębiorcach, którzy potencjalnie mogą stosować metody sterylizacji radiacyjnej, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej organizuje Szkoły Sterylizacji Radiacyjnej. Ich podstawowym zadaniem jest przedstawienie obiektywnych informacji na temat różnych metod wyjaławiania w taki sposób, aby wytwórcy wyrobów medycznych mogli wybrać najlepsze, z ich punktu widzenia rozwiązania wyrobów. Do udziału w Szkole w charakterze wykładowców zapraszamy najlepszych specjalistów z kraju. Kolejną dwudniową Szkołę planujemy zorganizować w dniach 22-23 października 2015 r. w Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej w Warszawie. Pragniemy podobnie jak w latach poprzednich zwrócić się w równym stopniu do wytwórców wyrobów medycznych, produktów leczniczych, opakowań dla przemysłu farmaceutycznego i spożywczego, jak i lekarzy, farmaceutów, pracowników Stacji Sanitarno- Epidemiologicznych oraz konserwatorów dzieł sztuki. Tematyka Szkoły obejmować będzie następujące zagadnienia: Porównanie różnych metod sterylizacji; Wykorzystanie wiązki elektronów dla potrzeb sterylizacji radiacyjnej; Bankowanie tkanek; Wpływ promieniowania na materię i organizmy żywe; Mikrobiologiczne aspekty sterylizacji, badania jałowości, wyznaczanie dawki sterylizacyjnej; Przegląd materiałów poddawanych sterylizacji radiacyjnej; Wytyczne dotyczące zasad prowadzenia procesu sterylizacji radiacyjnej; Walidacja procesu sterylizacji radiacyjnej. W komitecie organizacyjnym szkoły pracują: dr inż. Zbigniew Zimek, dr inż. Andrzej Rafalski, dr inż. Wojciech Głuszewski, mgr inż. Magdalena Rzepna, mgr inż. Jacek Boguski. (adres e-mail: j.boguski@ichtj.waw.pl). Wojciech Głuszewski, Instytut Chemii i Techniki Radiacyjnej, Warszawa XVIII KONFERENCJA SIOR W dniach od 17 do 20 czerwca 2015 r. w Hotelu Białym w Skorzęcinie obyła się kolejna konferencja Stowarzyszenia Inspektorów Ochrony Radiologicznej (SIOR). Tematem przewodnim spotkania była Ochrona radiologiczna teraz i w przyszłości. Konferencję podzielono na wykłady plenarne (Promieniowanie wokół nas, Co nowego w dozymetrii?) i dwie równoległe sekcje tematyczne: medyczną (Radioterapia, Dozymetria w radioterapii, Brachyterapia) i przemysłową (Zagrożenia radiacyjne, Sesja terenowa). Komunikaty prezentowane były również w sesji plakatowej. Część wykładów wygłaszano równolegle, tak więc, poniższa relacja jest autorskim opisem najważniejszych wydarzeń. Konferencję jak zwykle otworzył wykład prof. Juliana Malickiego, dyrektora Wielkopolskiego Centrum Onkologii w Poznaniu, który od lat wspiera działalność stowarzyszenia. Profesor omówił rolę i zadania fizyków w medycznym wykorzystaniu promieniowania jonizującego teraz i w przyszłości. Zwrócił uwagę, że na świecie obserwuje się stałe zmiany w zakresie obowiązków fizyków medycznych. Przeważa przy tym trend w kierunku bezpośredniego ich udziału w rutynowej działalności klinicznej z większym naciskiem na dozór, bezpieczeństwo, kontrole, jakości i z niestety, zmniejszeniem zainteresowania pracami badawczymi. Do udziału w konferencji, co roku zapraszany jest prezes Państwowej Agencji Atomistyki. Tym razem PAA reprezentowane było przez wiceprezesa Macieja Jurkowskiego oraz dyrektora Departamentu Ochrony Radiologicznej Monikę Skotniczną. Wygłosili oni plenarne wykłady na temat: Dyrektywy 71, 70, BSS struktura ochrony radiologicznej w jednostkach przepisy a praktyka oraz Roli inspektorów dozoru jądrowego, wsparcia i kontroli IOR. Do nich kierowano również pytania i postulaty dotyczące problemów, z jakimi spotykają się inspektorzy ochrony radiologicznej w praktyce. O Europejskiej sieci edukacji i szkoleń w zakresie ochrony radiologicznej mówił Krzysztof Fornalski z PGE EJ 1. Temat wywołał dyskusję na temat międzynarodowych i krajowych forów, na których edukuje się w zakre-

44 PTJ sie ochrony radiologicznej. ENETRAP (European Network on Education and Training i Radioligical Protection) jest kolejną inicjatywą, która ma za zadanie stworzyć wspólną platformę wymiany informacji i doświadczeń, a także wspólne ogólnoeuropejskie standardy szkoleniowe dla przyszłych ekspertów i trenerów ochrony radiologicznej (na podstawie dyrektywy 2013/59/EUROATOM). Jak co roku z ciekawymi wykładami wystąpił nasz kolega dr Wiesław Gorączko, reprezentujący Politechnikę Poznańską. Tym razem przybliżył kwestie dotyczące dawek promieniowania, na jakie narażeni są uczestnicy podróży lotniczych i kosmonauci. Prawo atomowe zakwalifikowało załogi lotnicze do kategorii osób narażonych na promieniowania jonizujące z tytułu wykonywanej pracy i objęło kontrolą dozymetryczną. Warto jednak uspokoić, że dawki otrzymywane w czasie pojedynczego lotu nie stwarzają zagrożenia dla zdrowia pasażerów. Maksymalne są na poziomie 70 µsv, a typowe dla lotów długodystansowych rzędu 35 40 µsv. Przypominam, że średnio mieszkaniec Polski otrzymuje od źródeł naturalnych dawki blisko sto razy większe. O ochronie radiologicznej w kopalniach węgla mówił Adam Wróbel z Kopalni Wesoła Mysłowice. Podstawowymi czynnikami zagrożenia są: krótkożyciowe produkty rozpadu radonu, wody radonośne oraz osady o podwyższonej promieniotwórczości. Krzysztof Hodyr (MITR) opisał historię modernizacji komory radiacyjnej w Międzyresortowym Instytucie Techniki Radiacyjnej w Łodzi. Wykonawcą prac było konsorcjum firm: Institute of Isotopes, Co., Ltd. Izotop z Węgier i VF, a.s. z Czech. O tym, że trwają konsultacje w sprawie nowej lokalizacji składowiska odpadów promieniotwórczych w naszym kraju przypomniał Marcin Banach (ZUOP). Poza odpadami nisko i średnioaktywnymi w Polsce występują również odpady wysokoaktywne. Jest to wypalone paliowo jądrowe reaktorów badawczych EWA i MARIA. Łącznie odbyło się już siedem wywozów wypalonego paliwa w ramach programu finansowanego przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych. Jerzy Michnikowski (Pracownia Pomiarów Promieniowania z Poznania) podsumował wyniki badań narażenia personelu obsługującego skanery rentgenowskie. Urządzenia takie powszechnie stosuje się do prześwietlania: bagaży, poczty i paczek na lotniskach, w zakładach karnych, sądach i muzeach. Wykorzystuje się je również do przemysłowej kontroli parametrów technologicznych. Ogólnie można powiedzieć, że bez względu na zastosowanie i intensywność pracy skanery rentgenowskie nie stwarzają zagrożenia dla personelu. Igor Krupiński (Polon Alfa z Bydgoszczy) przedstawił zagadnienia związane z zastosowaniem jonizacyjnych czujek dymu. O izotopowych miernikach poziomu wykorzystywanych w elektrociepłowniach opowiedział Robert Szymonek z TAMECH Dąbrowa Górnicza. Autor tego sprawozdania wygłosił wykłady na temat radiacyjnej konserwacji obiektów o znaczeniu historycznym i przemysłowych zastosowaniach akceleratorów. Wspomniał również na temat badań w dziedzinie polimerowych kompozytów barierowych dla promieniowania jonizującego. Aktualnie produkowane są również radiologiczne modułowe osłony wykonane z betonu. Na temat zalet takiego rozwiązania mówił Kamil Kamiński z Firmy Veritas Medical Solution. Fot. 1. Wykład plenarny (fot. Wojciech Głuszewski) Jak zwykle mówiono dużo na temat nowych technik w radioterapii i wymagań Dyrektywy UE w zakresie ochrony radiologicznej pacjenta w Polsce. Była również okazja do wymiany doświadczeń w dziedzinie wykorzystania detektorów termoluminescencyjnych w szacowaniu dawek otrzymywanych przez pacjenta. Magdalena Michalska (Instytut Fizyki Jądrowej PAN) przybliżyła temat monitoringu narażenia w środowisku pracy. Kategorię A stanowią osoby narażone zawodowo przy pracy ze źródłami promieniowania jonizującego. Kategoria B to osoby normalnie pracujące jedynie w sąsiedztwie źródeł promieniowania. W przypadku grupy A prowadzi się systematyczną kontrolę indywidualną. Dla kategorii B ocena stopnia narażenia pracownika może być dokonana na podstawie wyników pomiarów dozymetrycznych w środowisku pracy. Obecnie monitoring miejsca pracy prowadzony jest w ponad czterech tysiącach punktów pomiarowych. Dariusz Aksamit (Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej) zreferował wyniki piątej edycji konferencji International Conference on Industrail Monitoring of Ionising Radiation. Zwrócił uwagę na zastosowanie optycznie stymulowanej luminescencji i termoluminescencji do szacowania indywidulanych dawek dla ogółu ludności na wypadek masowych katastrof (awarii jądrowych, użycia broni jądrowej). Omówił wnioski płynące z symulacji Monte Carlo i nowych analiz biologicznych na sposób oddziaływania promieniowania jonizującego na organizm ludzki. Fot. 2. W pierwszym rzędzie prof. Julian Malicki (fot. Wojciech Głuszewski)

PTJ 45 Grzegorz Jezierski z Politechniki Opolskiej bardzo interesująco opowiedział na temat współczesnych zastosowań promieniowania rentgenowskiego. Z mniej znanych aplikacji promieniowania X można wymienić: produkcję żywności i farmaceutyków, separację odpadów, badania natury i właściwości materiałów oraz obiektów, pomiary: masy, wymiarów detali, liczby obiektów, poziomu napełnienia, gęstości materiału, sygnalizację braku elementu, określanie składu chemicznego. Przykładowo, jakość wszystkich felg do samochodów, w produkcji, których polski przemysł jest w czołówce światowej kontroluje się za pomocą promieniowania rentgenowskiego. Fot. 3. Mobilne Laboratorium Spektrometryczno Dozymetryczne (fot. Wojciech Głuszewski) Na zakończenie konferencji odbyła się prezentacja Mobilnego Laboratorium Spektrometryczno Dozymetrycznego CHIMERA Lab (IFJ PAN, Kraków). Między innymi zademonstrowano sposób pomiaru stężenia radonu w powietrzu glebowym i w budynku. Czytelnikom mniej zorientowanym w temacie ochrony radiologicznej warto wyjaśnić, że Wspólnota Euratom w celu ochrony swoich obywateli (w szczególności pracowników i pacjentów) przed zagrożeniami wzrostu poziomu ekspozycji na promieniowanie jonizujące ustanowiła zbiór podstawowych norm bezpieczeństwa. Standardy te obejmują także procedury w sytuacjach awaryjnych, które zostały wzmocnione w następstwie awarii jądrowej w Fukushimie. Dotyczą one w szczególności ochrony osób zawodowo narażonych na działanie promieniowania jonizującego: pracowników przemysłu jądrowego i innych sektorów przemysłowych, personelu medycznego, osób pracujących w miejscach o podwyższonej zawartości radonu. Na temat wpływu radonu na zdrowie pisał wielokrotnie zmarły w zeszłym roku prof. Zbigniew P. Zagórski. Do niedawna jedynym obowiązującym w naszym kraju aktem prawnym było rozporządzenie Rady Ministrów w sprawie ilości izotopów radonu powstającego z radionuklidów radu i toru zawartego w materiałach budowlanych. Praktyczne znaczenie z punktu widzenia ochrony radiologicznej ze względu na relatywnie długi czas półrozpadu ma jedynie 222 Rn, którego stężenie w powietrzu w Polsce jest szacowane na ok. 10 Bq/m 3. Stanowić on może zagrożenie dla zdrowia, gdy gromadzi się w budynkach mieszkalnych, zwłaszcza w piwnicach, przedostając się tam z gruntu w wyniku różnicy ciśnień (efekt kominowy). Dotyczy to zwłaszcza podłoża granitowego, zawierającego większe ilości uranu w swoim składzie niż np. skały osadowe. Aktualnie w Polsce obowiązuje limit stężenia radonu w nowych budynkach mieszkalnych wynoszący 200 Bq/m 3. Osobną kwestią jest obecność radonu w kopalniach i sanatoriach. We wspomnianych normach bezpieczeństwa Euratomu uwzględnia się również ochronę pacjentów, na przykład poprzez unikanie wypadków w diagnostyce i radioterapii. Podstawowe normy bezpieczeństwa, są opracowywane w porozumieniu z grupą ekspertów naukowych w dziedzinie zdrowia publicznego, w szczególności w zakresie ochrony przed promieniowaniem. Ostatnia Dyrektywa dotycząca podstawowych norm bezpieczeństwa weszła w życie w dniu 6 lutego 2014 r., a państwa UE muszą zapewnić jej przestrzeganie przed 6 lutym 2018 r. Z punktu widzenia narażenia medycznego istotne zmiany dotyczą definicji diagnostycznego poziomu referencyjnego oraz określenia zakresu uprawnień i odpowiedzialności osób, które pełnią określone funkcje w systemie ochrony radiologicznej. Pozostałe zmiany wynikają bądź z nowej wiedzy w zakresie działania promieniowania jonizującego na człowieka, bądź z uaktualnionego podejścia do stosowania promieniowania jonizującego. Przykładowo wartość graniczna dawki równoważnej dla soczewki oka wynosić będzie 20 msv rocznie lub 100 msv w każdym okresie pięciu kolejnych lat, z zastrzeżeniem maksymalnej dawki 50 msv w pojedynczym roku. Na razie jeszcze dawka graniczna dla omawianego przypadku wynosi 150 msv. Podsumowując przypomnę, że pomysł wspólnych spotkań osób odpowiedzialnych za ochronę przed promieniowaniem jonizującym w zakładach medycyny nuklearnej zrodził się w Wielkopolskim Centrum Onkologii. Maria Kubicka i Jerzy Kierzkowski zorganizowali w roku 1998 pierwsze spotkanie, na którym poruszano istotne tematy z dziedziny praktyki ochrony radiologicznej m.in. przepisy prawne, nowe programy szkoleń, zapewnienia, jakości w radioterapii i diagnostyce radiologicznej, działalności pracowni wzorcowania prowadzonej dla potrzeb ochrony radiologicznej. Sukces tej i następnych konferencji spowodował, że program spotkań zaczęto rozszerzać również o tematykę dotyczącą zastosowania technik jądrowych w przemyśle, energetyce, ochronie środowiska, kosmonautyce i nauce. W statucie SIOR zapisano, że organizacja działa na rzecz integracji środowiska inspektorów i osób zainteresowanych problematyką związaną z promieniowaniem jonizującym oraz tworzenia ram organizacyjnych do współpracy tychże osób. Tworzy dogodne warunki współpracy i wzajemnej pomocy między osobami zainteresowanymi problematyką i umożliwia realizację indywidualnych zadań w rozwiązywaniu zagadnień dotyczących zastosowania promieniowania jonizującego. Propaguje wśród społeczeństwa wiedzę na temat stosowania promieniowania jonizującego w technice, medycynie oraz w innych gałęziach gospodarki oraz związanych z tym zagrożeń. Tworzy forum dyskusyjne oraz promuje prace badawcze w dziedzinie ochrony radiologicznej. Celem nadrzędnym jest angażowanie członków Stowarzyszenia i innych osób do aktywnego udziału w życiu środowiska nukleonicznego. Zachęcam zainteresowanych tematyką ochrony radiologicznej do odwiedzania strony internetowej SIOR. Znajdą tam Państwo również pełny program konferencji i większość prezentacji, o których jedynie krótko wspomniałem. Wojciech Głuszewski, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa

46 PTJ SCIENCE DIPLOMACY AND DEVELOPMENTS IN CHEMISTRY W dniach 15-16 sierpnia 2015 r. w Pałacu Staszica odbyła się ciekawa konferencja pod podanym powyżej tytułem. Głównym inicjatorem i organizatorem tego wydarzenia był Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego, współorganizatorem - IChTJ. Przewodniczącym komitetu organizacyjnego i prowadzącym obrady był prof. Janusz Lipkowski. Co to takiego jest Scientific Diplomacy? W Wikipedii można znaleźć określenie następujące: Science diplomacy is the use of scientific collaborations among nations to address common problems and to build constructive international partnerships. Many experts and groups use a variety of definitions for science diplomacy. However, science diplomacy has become an umbrella term to describe a number of formal or informal technical, research-based, academic or engineering exchanges. In January 2010, the Royal Society and the American Association for the Advancement of Science noted that science diplomacy refers to three main types of activities: Fot. 2. Dyrektor IChTJ Andrzej Chmielewski podczas konferencji Polscy autorzy referatów podkreślali znaczenie nauki w życiu publicznym i rozwiązywaniu problemów międzynarodowych, choć z drugiej strony zwracali uwagę na specyfikę i delikatność relacji między nauką a polityką. Ubolewali, że w Polsce nie ma stanowiska doradcy naukowego premiera. Prof. Andrzej Chmielewski bardzo przekonywująco przedstawił liczne nadzieje związane z naukami jądrowymi, choć wymienił także przykłady obaw (fears), jakie towarzyszą zastosowaniom technologii jądrowych. Dr Jan Krzysztof Frąckowiak, szef Polish Science Contact Agency (POLSCA) wspomniał o pewnych kontrowersjach na styku relacji nauka polityka: ocena katastrofy smoleńskiej, globalne ocieplenie, GMO. Fot. 1. Prof Janusz Lipkowski Science in diplomacy : Science can provide advice to inform and support foreign policy objectives. Diplomacy for science : Diplomacy can facilitate international scientific cooperation. Science for diplomacy : Scientific cooperation can improve international relations. Rozwinięcie, komentarze tych definicji, a także przykłady wykorzystywania dyplomacji naukowej można było usłyszeć podczas konferencji. Wśród kilkunastu referatów uczestnicy konferencji mieli okazję wysłuchać wystąpień Michała Kleibera ( Science Diplomacy ), Andrzeja Chmielewskiego ( Nuclear Chemistry Fear and Hope ), Jana Krzysztofa Frąckowiaka ( Science Diplomacy Unprofessional Reflections ), Jerry Lee Atwooda z Uniwersytetu Columbia (Science Diplomacy in the Laboratory Toward Targeted Drug Delivery), Richarda Kernera z paryskiej Sorbony ( Diplomacy in the Service of Science; the French Experience ), Macieja Nałęcza ( Science Diplomacy in UNESCO ). Fot. 3. Dyskusje w kuluarach, pierwszy z prawej prof. Jacek Michalik (fot. Stanisław Latek) Podczas konferencji, w nawiązaniu do jej tytułu omawiano także liczne osiągnięcia w dziedzinie nauk chemii i w dziedzinie współpracy międzynarodowej. Podawano przykłady CERN-u, polskich placówek PAN-owskich za granicą, działalności naukowców w polskich placówkach dyplomatycznych, coraz szerszej wymiany studentów. Zwracano uwagę na rolę Marii Skłodowskiej-Curie w propagowaniu polskiej nauki. Stanisław Latek, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa

PTJ 47 NOWA KONFERENCJA W KRAKOWIE W dniach 6-11 lipca odbywała się w Krakowie międzynarodowa konferencja pod nazwą Multiscale phenomena in molecular matter (MULTIS 2015) zorganizowana przez Oddział Fizyki Materii Skondensowanej Instytutu Fizyki Jądrowej PAN. Konferencja jest kontynuacją dawnych sympozjów pod nazwą Neutron scattering spectroscopy and related problems zainicjowanych przez prof. Jerzego Janika i pod jego przewodnictwem organizowanych cyklicznie co dwa lata od ponad pół wieku. Ostatnie spotkanie z tego cyklu odbyło się w IFJ PAN w pierwszą rocznicę śmierci prof. Jerzego Janika w marcu 2013 r. Konferencja rozpoczyna nowy cykl spotkań, o znacznie poszerzonym, w porównaniu z poprzednim, zasięgu. Jest otwarta, czyli oficjalnie ogłoszona na stronie internetowej https://multis2015.ifj.edu.pl/ dzięki czemu dostępna dla wszystkich zainteresowanych, którzy uprawiają fizykę w zakresie kryształów molekularnych. Ma również poszerzoną tematykę obejmującą wyniki uzyskane przy pomocy bardzo różnych technik w szerokim zakresie odległości i czasu stąd w nazwie słowa: zjawiska wielkoskalowe. Głównymi organizatorami konferencji byli prof. Maria Bałanda i prof. Tadeusz Wasiutyński. Merytoryczny program konferencji został ustalony razem z Komitetem Naukowym, w skład którego weszli: przewodniczący prof. Werner Press z Uniwersytetu w Kilonii, wieloletni uczestnik poprzednich spotkań oraz zatrudnieni w Oddziale profesorowie Zbigniew Łodziana, Maria Massalska-Arodź, Wojciech Zając i Piotr Zieliński. Znaczna część wykładów była związana z tematyką badań prowadzonych w Oddziale Fizyki Materii Skondensowanej IFJ PAN, a uczestniczący goście to głównie współpracownicy Oddziału z wielu światowych ośrodków. Wszystkie wystosowane zaproszenia zostały przyjęte z entuzjazmem. Obrady odbywały się w hotelu Crown Piast, gdzie zakwaterowano większość gości. Jedynie uroczyste otwarcie i wykład inauguracyjny miały miejsce w auli IFJ PAN. Część oficjalną otwarcia dopełniło zwiedzanie Centrum Cyklotronowego Bronowice niedawno zbudowanego ośrodka, w którym będzie prowadzona terapia hadronowa różnego rodzaju nowotworów. W wykładzie inauguracyjnym prof. Shin-ichi Ohkoshi z Tokio przedstawił serię materiałów funkcjonalnych powstających w wyniku przejść fazowych w układach bimetalicznych z mostkami cyjanowymi i w niektórych tlenkach metali. Są to materiały wykazujące zmiany właściwości pod wpływem różnych czynników zewnętrznych jak światło, temperatura, ciśnienie etc. Uzyskane nowe fazy stanowią przedmiot zainteresowania jako ciekawe obiekty badawcze oraz jako rokujące ogromne możliwości aplikacyjne. Materiałom funkcjonalnym poświęcono również jedną z sesji tematycznych. Uczestnikami konferencji byli fizycy, chemicy i biomedycy. Prezentacje dały obraz najnowszych osiągnięć w badaniach materiałów molekularnych. Tematyka obejmowała ciekłe kryształy, układy tworzące szkła, tzw. glass-formery, molekularne magnetyki, cienkie warstwy molekularne, materiały nanostrukturalne, polimery, a także próbki biologiczne i zaawansowane materiały funkcjonalne dla zastosowań. Zaprezentowano wyniki dotyczące struktury, dynamiki, relaksacji, własności optycznych, magnetycznych, transportowych i akustycznych. Program konferencji obejmował 55 wykładów, pogrupowanych w kilka sesji tematycznych. 27 referatów wygłosili goście zagraniczni. Sesję plakatową tworzyło ponad 30 plakatów eksponowanych w dwóch terminach. Sesja poświęcona magnetykom molekularnym obejmowała 13 referatów. Dotyczyły one np. zmian właściwości magnetycznych od obiektów objętościowych do nanostrukturalnych, spektroskopii magnetycznych przejść fazowych, anizotropii, badań ciśnieniowych itp. dla wielu różnych skomplikowanych układów molekularnych. Równie bogato - 14 referatów - była reprezentowana sesja na temat materii miękkiej czyli układów fizycznych, których nie można zaklasyfikować ani jako ciecze, ani jako ciała stałe. Zalicza się do nich między innymi ciekłe kryształy, polimery, szkła, piany, zole, żele itp. Głównym zainteresowaniem badań są oddziaływania międzycząsteczkowe, struktura i dynamika cząsteczkowa, klasyfikacja przejść fazowych i diagramy fazowe, parametry charakterystyczne dla poszczególnych faz i mechanizmy oddziaływań inter i intra molekularnych. Ciekawe referaty dotyczyły badań nanomateriałów, ultra- -cienkich warstw molekularnych, powierzchni oraz wybranych katalizatorów. Przedstawiono też wyniki badań materiałów molekularnych o znaczeniu biologicznym uzyskane metodami fizyki fazy skondensowanej jak spektroskopia synchrotronowa czy rozpraszanie neutronów. Sesję pt. Nowe idee i metody badawcze tworzyło dziewięć referatów. Jeden z nich np. dotyczył Europejskiego Źródła Spalacyjnego powstającego w Lund, dwa badań materiałów pod kątem magazynowania wodoru. Inne poruszały zagadnienia akustyczne czy nowe podejścia do analizy danych. Dla zachęcenia młodych (przed doktoratem) pracowników naukowych i wyśrubowania poziomu wystąpień ogłoszono konkurs z nagrodami i wyróżnieniami. W kategorii najlepsza prezentacja ustna Międzynarodowe Jury pod przewodnictwem prof. Wernera Pressa przyznało nagrodę naukową Piotrowi Koniecznemu za referat pt. Pressure study of molecular magnet based on 3d and 4d metals. W kategorii najbardziej pouczający plakat nagrodzono Bernarda Czarneckiego autora plakatu pt. Tunning of magnetic ordering temperature of Mn2Nb 3D chiral molecular magnet by pressure and guest molecules. W. Press przyznał ponadto własne nagrody; dla Japonki Yasuhiro Nakazawy za referat pt. Thermodynamic Properties of Non-ordered Spin States in Molecular Compounds with Geometric Frustration i dla Marty Podrucznej na plakat pt. Liquid - crystalline polymorphism in fatty acids esters with 4-nitrazobenzene derivatives. W konferencji uczestniczyło 100 osób, w tym 33 osoby z zagranicy (Japonia - Osaka i Tokyo, Francja - Grenoble i Rennes, Szwecja - Lund, Niemcy Kilonia i Lipsk, Włochy - Pisa, Rosja - Dubna, Wietnam - Hanoi, Słowacja - Bratysława, Szwajcaria - Dübendorf, Austria - Wiedeń i Belgia - Leuven), 43 osoby z Polski (spoza IFJ) oraz 24 osoby z IFJ PAN, łącznie z doktorantami. Na poszczególne referaty przychodzili również zainteresowani goście nie będący oficjalnymi uczestnikami sympozjum. Konferencja Multis 2015 dała możliwość podsumowania aktualnego stanu wiedzy o właściwościach materiałów molekularnych, była też okazją do dyskusji na temat kierunków dalszego rozwoju badań i potrzebnej współpracy. Według opinii uczestników, spotkanie przyczyniło się do pogłębienia krajowej i międzynarodowej współpracy, a także do dalszego rozwoju badań materiałów molekularnych w Polsce. Pliki zawierające prezentacje ustne i postery zostały umieszczone na stronie internetowej konferencji. Małgorzata Nowina Konopka, Instytut Fizyki Jądrowej, Kraków

48 PTJ SPOŁECZNE ASPEKTY ROZWOJU ENERGETYKI W POLSCE Tak zatytułowane były warsztaty, które zorganizowane zostały w Collegium Civitas, 20 maja 2015 r. Celem warsztatów była próba podsumowania doświadczeń z komunikacji społecznej, dialogu publicznego oraz roli nauk społecznych w rozwoju energetyki jądrowej pod kątem sformułowania założeń do strategii włączania interesariuszy i publicznego zarządzania rozwojem energetyki jądrowej w Polsce. Program warsztatów obejmował następujące zagadnienia: - komunikacja społeczna, dialog publiczny i udział społeczeństwa w rozwoju energetyki jądrowej - stan obecny, uczestnicy i działania; - prezentacja i dyskusja na temat wyników projektu badawczego Zarządzanie innowacjami technologicznymi: interesy w deliberacji, deliberacja o interesach (prezentację przedstawił dr Piotr Stankiewicz z Instytutu Socjologii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika); - perspektywy rozwoju dialogu i rekomendacje dla interesariuszy inwestycji. Prezentacja dotychczasowych rezultatów projektu PLATENSO: Building a platform for enhanced societal research related to nuclear energy in Central and Eastern Europe (dr Katarzyna Iwińska, Collegium Civitas); - dyskusja nad założeniami do powstającej strategii włączania i wykorzystywania badań społecznych i zarządzania publicznego (governance) w obszarze rozwoju energetyki jądrowej w Polsce. Uczestnikami warsztatów były osoby reprezentujące władze publiczne, przedsiębiorców, różne sektory gospodarki i nauki oraz organizacje obywatelskie, aktywnie uczestniczące w debacie wokół rozwoju energetyki jądrowej w Polsce. Jak przystało na socjologów, będącymi organizatorami spotkania, program był przygotowany w taki sposób, że znaczną jego część uczestnicy spędzili pracując w grupach i odpowiadając na pytania dr Iwińskiej i dr. Stankiewicza. W prezentacjach podkreślano, że społeczne aspekty energetyki jądrowej nie polegają na osiągnięciu akceptacji społecznej dla inwestycji, lecz muszą uwzględniać interesy, potrzeby, obawy i oczekiwania różnych grup społecznych. Konsultacje społeczne nie mogą sprowadzać się do PR-u, uciszania protestów, wygaszania konfliktów. Muszą mieć głębszy wymiar: udział w procesie decyzyjnym. Wyrażono opinię, że państwo powinno podejmować się realizacji zadań społecznych, dotyczących Programu Polskiej Energetyki Jądrowej, a nie obarczać nimi inwestora. Po przedstawieniu projektu PLATENSO i wstępnego konspektu draftu strategii włączania i wykorzystywania badań społecznych i zarządzania publicznego (governance) w obszarze rozwoju energetyki jądrowej uczestnicy warsztatów poproszeni zostali do udzielenia odpowiedzi na następujące pytania: Jaki jest społeczno - ekonomiczny kontekst energetyki jądrowej w Polsce (aspekty społeczne i zakres polityk publicznych/zarządzania publicznego)? Jakie są potrzeby badawcze i zainteresowania dotyczące aspektów społecznych badań energetyki jądrowej w Polsce (obszary badawcze)? Jakie tematy/konkretne zadania badawcze są (w pierwszej kolejności) rekomendowane w kwestiach społeczno - ekonomicznych i z zakresu zarządzania publicznego dotyczące energetyki jądrowej? Jakie są obecne zasoby w Polsce odpowiednie do określonych badań/zadań badawczych dotyczących energetyki jądrowej (zasoby ludzkie, techniczne, organizacyjne, finansowe, inne)? Co mogłoby dodatkowo wpływać na badaczy społecznych? Co może motywować do badań w tym obszarze? Fot. 1. Uczestnicy podczas pracy jednej z grup roboczych (fot. Stanisław Latek) Każda z pięciu grup roboczych zapisywała swoje odpowiedzi na kolejnych flipchartach, (czyli tablicach demonstracyjnych) dopisując je do tych, które wcześniej zapisała inna grupa. Wszystko odbywało się przy bardzo ożywionej dyskusji. A oto wybrane odpowiedzi i opinie uczestników poszczególnych grup na wyżej przytoczone pytania. Kontekst społeczno-ekonomiczny Po pierwsze podstawowym zagadnieniem w kontekście polityczno-ekonomicznym jest zmiana procesów klimatycznych, ściśle związana z polityką Unii Europejskiej. Po drugie - kwestia bezpieczeństwa ekonomicznego państwa i intensyfikacji źródeł energii. Ponadto, czynnik stabilizacji gospodarki, ponieważ inwestycja w energetykę jądrową oznacza wysoki koszt stały, za którym idą niskie koszty zmienne: po ukończeniu budowy elektrownia jądrowa działa stabilizująco na całą energetykę, a więc na całą gospodarkę. Następnie ważny jest rozwój przemysłu lokalnego oraz związane z tym powstające miejsca pracy. Przedstawicielka nauk politycznych przypomniała, że ta sama procedura i ten sam standard podejmowania decyzji, również w zakresie energetyki, dotyczy innych celów strategii Europa 2020 mogą się one zmieniać. Postulowano, abyśmy bardziej krytycznie podchodzili do strategii i różnych ideologii. Nie o to chodzi, żeby je negować, ale o to, żeby podchodzić do nich właśnie bardziej krytycznie. Kolejna sprawa, to równowaga między ryzykami a szansami, co wydaje się najważniejszym wyzwaniem XXI wieku dla nauki. Dodatkowo, koszty życia powinny być ujmowane jako kontekst społeczno-ekonomiczny w perspektywie mikro (tzn. gospodarstwo domowe, budżety domowe). Innym tematem jest demokracja energetyczna, co może oznaczać prawo jed-

PTJ 49 nostki do zaspokajania potrzeb energetycznych, niezależnie od położenia w strukturze ekonomicznej (jak wygląda nasza, polska, struktura na tle tego, się dzieje w Europie i na świecie). Zwrócono uwagę też na zaufanie do instytucji publicznych i do biznesu oraz na kwestię odpowiedzialności, w tym odpowiedzialności za potencjalne zdarzenia awaryjne. Obszary badawcze Pierwszy obszar refleksji badawczej to komunikacja i transformacja systemu energetycznego. Pojawiło się pytanie o to, kto ma komunikować o wynikach badań, które są prowadzone w obszarze EJ (czy robimy badania sami dla siebie?). Drugim wymienionym obszarem są kwestie społecznego rozumienia energetyki jądrowej tzn. tego, co dla społeczeństwa kryje się pod pojęciem energetyki jądrowej. Możemy tu mówić szeroko, zarówno o medialnych reprezentacjach, jak i społecznych reprezentacjach energetyki jądrowej, o ich znaczeniu ideologicznym, o tym, że pojawia się wartościowanie (jeśli tak, to jakie). Ważne są społeczne wyobrażenia, rozumienia, społeczna percepcja. Kolejna sprawa to normy deliberatywne jako symulacje wpływu na jakość debaty tu chodzi o metodę badania, aby sprawdzić, na ile rzeczywiście ta pogłębiona deliberacja, stworzenie warunków do refleksyjnego krążenia opinii, skutkuje zmianą postawy. Kolejna sprawa to jakościowa, socjologiczna analiza dyskursu medialnego. Stwierdzono, że istotne jest, aby nie poprzestawać tylko na badaniach ilościowych, badaniach zawartości, ale też na analizach treści, znaczeń które się pojawiają, aktorów, powiązań pomiędzy nimi i tak dalej. Następnie zaproponowano badanie optymalnych modeli komunikowania o energetyce jądrowej (komunikowanie zarówno w sferze publicznej, jak i interpersonalne, ale też na spotkaniach publicznych, pomiędzy rządem oraz pomiędzy różnymi grupami interesantów). Ostatni obszar badawczy to relacja między komfortem a oszczędzaniem energii - pomysł na badanie, aby określić, do którego momentu ludzie są skłonni oszczędzać energię, np. oszczędzać na ogrzewaniu, a w którym momencie zaczynają się z tym czuć niekomfortowo, a także jak zużycie energii wpływa na środowisko i czy są w stanie obniżyć próg dyskomfortu. Interesujące wydają się też badania podstawowe i technology assessment oraz kwestie takie jak: zgłaszanie problemów; kto powinien prowadzić procesy komunikacyjne w tym zakresie, pokazywać konsekwencje zgłaszania problemów - czy to jest rola państwa, czy to jest rola organizacji niezależnych; czy mamy kopiować rozwiązania światowe dotyczące oceny technologii, czy to w ogóle jest potrzebne w Polsce. Ponadto uznano także, że samo włączanie interesariuszy jest warte zbadania, nawet pod względem korzyści ze względów politycznych, finansowych, ekonomicznych i społecznych. Nazwano to problemem z empatią, występującym kiedy na przykład rząd nie chce się zapoznać z racjami naukowców, a następnie naukowcy nie chcą się zainteresować poglądami społeczeństwa, czy społeczeństwo nie interesuje się racjami biznesu, itp. Konkretne zadania badawcze Tematyka zadań badawczych miała być rozwinięciem lub/i rozszerzeniem wątków związanych z obszarami badań społecznych, które są istotne z punktu widzenia EJ. Wśród konkretnych tematów badawczych wymieniano tzw. mapowanie otoczenia, co oznacza diagnozę potrzeb, które pojawiają się w wyniku albo w kontekście propozycji realizacji takiej czy innej inwestycji, a także rozpoznanie korzyści dla potencjalnych interesariuszy, na przykładach istniejących inwestycji energetycznych. Zaproponowano przygotowanie studium porównawczego (studium przypadku) dla miejsc o analogicznych warunkach ekonomicznych, społecznych czy gospodarczych z innych krajów, w których taka elektrownia jądrowa powstała i do jakich zmian w jakości życia doprowadziła tych ludzi, w migracji, emigracji, imigracji z miejsca pracy, itp. Kolejna grupa zaproponowała temat analizy barier w partycypacji obywatelskiej w Polsce: co sprawia, że ludzie nie partycypują. Kolejna sprawa to badanie wzorów dialogu pomiędzy różnymi grupami interesariuszy: badanie deskryptywne dotyczące tego, jakie wzory są stosowane i kiedy się sprawdzają. Zaproponowano również badanie w formie ewaluacji, dotyczące tego, jak ustalenia dialogowe wpływają na decyzje oraz badania patologii deliberacji (fasadowość, manipulowanie procesem). Ze wstępnych diagnoz uczestników wynika, że jest problem z przepływem informacji na poziomie administracji państwowej (od szczebla centralnego po wojewódzki oraz samorządowy). Z socjologicznego punktu widzenia równie istotne są takie tematy jak, niski poziom zaufania społecznego, kapitał społeczny, czy dostosowanie narzędzi partycypacji do uwarunkowań kulturowych. Następnie zaproponowano też badanie wpływu potencjalnych działań uświadamiających (edukacyjnych) i sprawdzenie, czy kilkuletnie prowadzenie kampanii coś zmieniło. Wzmiankowano również o badaniach w działaniu w społecznościach lokalnych (z uwzględnieniem organizacji, ale też zwykłych członków społeczności). Na koniec zwrócono uwagę na kwestie etyczne, a szczególnie na transparentność, zarówno wyników badań, jak i metodologii oraz na problem związany z prowadzeniem interdyscyplinarnych badań, w których jest naturalna rywalizacja o ograniczone środki. Wiąże się to z brakiem współpracy między naukowcami (i zespołami badawczymi, instytucjami). Zasoby do realizacji określonych badań/zadań badawczych dotyczących EJ oraz motywatory dla badaczy Wymieniono następujące podmioty: instytuty socjologii/ politologii, instytuty badawcze, techniczne/ informatyczne, firmy badawcze, organizacje społeczne, think tanki, ministerstwa. Liderzy społeczni, z którymi można organizować wspólnie badania, media - także jako przedmiot badań, potencjał finansowy biznesu. Ponadto wśród zasobów wymieniono instytucje, które finansują projekty badawcze w Polsce: Narodowe Centrum Nauki, Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, Program Operacyjny Kapitał Ludzki. Największym motywatorem jest użyteczność i chęć skorzystania z wyników pracy badawczej, a także chęć rozwiązania konkretnego problemu. Uczestnicy wymieniali także interdyscyplinarność i współpracę z sektorem biznesu oraz oryginalność badań. Zwrócono uwagę, że ze względu na reformę nauki polskiej motywacją może być przymus osiągania efektów, jakimi są publikacje w wysoko punktowanych czasopismach z impact factorem, czy inne punktowane naukowe zdarzenia ewaluacyjne.

50 PTJ WYKŁAD PROF. KEIICHI KODAIRA W IChTJ 20.08.2015 r. w sali seminaryjnej IChTJ prof. Keiichi Kodaira wygłosił wykład pod tytułem: INTRODUCTION TO THE IN- TERNATIONAL PROGRAMS OF JAPAN SOCIETY FOR THE PRO- MOTION OF SCIENCE (JSPS). Prof. Kodaira jest dyrektorem biura JSPS w Bonn. Panu dyrektorowi towarzyszyła p. Yuriko Nishizaki, wicedyrektor wspomnianego biura w Niemczech. Warto zauważyć, że JSPS posiada podobne placówki (biura) w USA, Wielkiej Brytanii, Francji, Szwecji, Tajlandii, Chinach, Egipcie i Kenii. Fot. 2. Liderka jednej z grup roboczych p. Dorota Chandavoine (fot. Stanisław Latek) Jak zapewniają organizatorzy niebawem prześlą uczestnikom warsztatów roboczą wersję wspomnianej wielokrotnie w tej nocie strategii włączania i wykorzystywania badań społecznych i zarządzania publicznego (governance) w obszarze rozwoju energetyki jądrowej w Polsce. Fot.1. Prof. Keiichi Kodaira i p. Yuriko Nishizaki (fot. Stanisław Latek) Fot. 3. Wpisywanie odpowiedzi na pytania postawione przez organizatorów warsztatów (fot. Katarzyna Iwińska) (Autor powyższego tekstu korzystał z notatki przygotowanej przez p. Katarzynę Iwińską). Stanisław Latek, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa Prof. Kodaira jest wybitnym, znanym japońskim astrofizykiem. Doktoryzował się z fizyki na Uniwersytecie w Kolonii, a następnie otrzymał stopień doktora z astronomii na Uniwersytecie w Tokio. Pracował m.in. na Uniwersytecie w Heidelbergu. Był dyrektorem Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii. Jego zainteresowania dotyczyły głównie galaktyk. Wprowadził do nauki dyscyplinę pod nazwą jakościowa klasyfikacja galaktyk. Promował budowę wielkich teleskopów, m.in. Projekt Teleskopu Subaru na Hawajach. Podczas spotkania w IChTJ prof. Subaru scharakteryzował potencjał naukowo-badawczy Japonii (uniwersytety, instytuty naukowe), a następnie przedstawił najważniejsze Funding Agencies w Japonii. Szczegółowo omówił historię, przekształcenia i obecną działalność JSPS, czyli Japońskiego Towarzystwa Promocji Nauki. JSPS zostało powołane w 1932 r. Po wojnie zostało gruntownie zreformowane i uzyskało pełną niezależność od Ministerstwa Edukacji, Nauki, Technologii, Sportu i Kultury. Budżet JSPS w roku 2014 wyniósł około 3 mld euro. Programy międzynarodowe JSPS obejmują realizację wizyt naukowców spoza Japonii do instytutów japońskich, wizyt japońskich naukowców do centrów naukowych za granicą, współpracy międzynarodowej między jednostkami naukowymi. Realizacja wymienionych programów następuje poprzez stypendia (krótkie, standardowe, długie), współpracę bilateralną, memorandum of understanding (MOU).

PTJ 51 Procedury stosowane przy przyznawaniu stypendiów są moim zdaniem dość złożone. I tak w przypadku standardowych postdoctoral fellowships, obejmujących okres od 12 do 24 miesięcy, partnerem JSPS jest jedynie Polska Akademia Nauk. Japońska instytucja naukowa chcąca zaprosić polskiego naukowca zwraca się z aplikacją do JSPS w Tokio. Niestety, istnieje limit ilościowy: stypendia mogą być przyznane tylko trzem Polakom w ciągu roku. Oczywiście, istnieje możliwość ubiegania się o różne stypendia, a w tym stypendia krótkie, stypendia dla profesorów i inne. W roku 2013 w wymianie naukowej koordynowanej przez JSPS uczestniczyły łącznie 54 osoby z Polski, z czego najwięcej w ramach wymiany bilateralnej. W tym samym roku z Japonii przyjechało do Polski 32 naukowców. Goście japońscy zachęcali do wysyłania aplikacji do naukowych instytucji japońskich. Odpowiednie informacje można znaleźć pod adresem: http://researchmap.jp. Adres strony internetowej JSPS: www.jsps.go.jp/english/. analiza termograwimetryczna, skaningowa mikroskopia elektronowa), zajmowania się syntezą nanokompozytowego sorbentu opartego na krzemionce, aminoalkoholu oraz sześciocyjanożelazianie potasowo-niklowym oraz badaniami sorpcji cezu na otrzymanym sorbencie przy zastosowaniu różnych konfiguracji procesowych (mieszanie, proces kolumnowy, hybrydowy proces membranowy). Wśród studentów Politechniki Warszawskiej i Uniwersytetu Warszawskiego duże zainteresowanie również wzbudziło Centrum Radiochemii i Chemii Jądrowej. W czasie trwania praktyk studenci zapoznali się z różnymi zagadnieniami dotyczącymi radiochemii i ochrony radiologicznej. Mogli przyjrzeć się bliżej pracy z otwartymi i zamkniętymi źródłami promieniotwórczymi oraz poznać teoretyczne i praktyczne podstawy różnych metod analitycznych: elektroforezy bibułowej (EB), chromatografii cienkowarstwowej (TLC), wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC z detektorem radiometrycznym UV-Vis). Stanisław Latek, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa PROGRAMY STAŻY I PRAKTYK W INSTYTUCIE CHEMII I TECHNIKI JĄDROWEJ Rozmaite instytucje oferują nam odbycie staży czy praktyk mających na celu zdobycie nowych umiejętności i kwalifikacji do wykonywania określonego zawodu oraz praktycznej wiedzy na temat ich działalności. Mimo, iż definicja powyższych słów brzmi podobnie to właśnie nie zawsze ma odzwierciedlenie w rzeczywistości. Każdy przecież zna opowieści studentów - stażystów czy praktykantów, którzy często zastanawiają się jaką placówkę wybrać aby odbyć dobry staż, dobrą praktykę nabyć odpowiednich umiejętności, a nie parzyć tylko przysłowiowej kawy. W Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej, który istnieje już od 1983 r., tradycję prowadzenia praktyk i staży dla studentów przyjęto już w latach 90-tych. Na przełomie 25 lat Instytut Chemii i Techniki Jądrowej został ojcem chrzestnym talentu wielu wybitnych autorytetów chemii jądrowej. Do tej pory co roku w okresie wakacyjnym przyjmowanych jest około 25 praktykantów/stażystów. Wśród nich są studenci nie tylko z uczelni warszawskich, ale z całej Polski, a nawet z uczelni z Zachodniej Europy. Instytut Chemii i Techniki Jądrowej jest jedyną jednostką w kraju prowadzącą w pełnym zakresie badania naukowe i prace rozwojowe w zakresie radiochemii, chemii jądrowej, chemii radiacyjnej i jądrowej inżynierii chemicznej. W skład instytutu wchodzi kilka centrów i laboratoriów, w tym Laboratorium Badań Materiałowych w którym od czerwca do sierpnia odbywa się staż studentów czwartego roku chemii. Instytut ma porozumienie na odbycie staży z National Graduate School of Chemistry w Montpellier we Fracji. W trakcie stażu student ma możliwość zaznajomienia się z metodami badawczymi stosowanymi do charakteryzacji właściwości sorbentów (m.in. spektrometria promieniowania gamma, Fot. 1. Studentka Politechniki Warszawskiej, Wydział Fizyki. Tematyka stażu: Nowoczesne metody zestalania odpadów radioaktywnych Niektóre ze staży ściśle były związane z zagadnieniami technicznymi na przykład z przetwarzaniem odpadów jądrowych. Praca polegała na zestalaniu odpadów radioaktywnych w ceramicznych matrycach tytanowych zaawansowaną techniką zestalania odpadów w materiałach typu Synroc opartą o procesy zol-żel. Student miał możliwość przeprowadzić własnoręcznie syntezę tytanianu wapnia, w którego strukturze zestalono surogaty odpadów radioaktywnych, takie jak cez, stront, kobalt, czy neodym w celu ich długoterminowego i bezpiecznego składowania. Fot. 2. Studenci Technologii Chemicznej PW odbywający praktyki w Pracowni Procesów Membranowych

52 PTJ Oprócz tego studenci mogli wziąć udział w realizacji tematu: Odzysk uranu i metali towarzyszących z odpadów przemysłowych różnego pochodzenia a tym samym ługować metale z fosforytów pochodzących z Maroko i Tunezji. Celem praktyk było również umożliwienie zapoznania się z ciśnieniowymi procesami membranowymi (MF, UF, RO) oraz z odzyskiwaniem surfaktantu po procesie oczyszczania. W Laboratorium Jądrowych Technik Analitycznych praktykę zawodową odbyli studenci z Uniwersytetu w Białymstoku. Zapoznali się z wymaganiami dotyczącymi prowadzenia badań biegłości dla laboratoriów analitycznych na przykładzie badań biegłości dla laboratoriów prowadzących oznaczanie zawartości radioizotopów w środowisku oraz ze sposobami statystycznej oceny wyników laboratoriów i oceny biegłości. Zdobyli również wiedzę związaną z podstawowymi zasadami chromatografii jonowej oraz neutronowej analizy aktywacyjnej (NAA). Studenci zapoznali się z pracą jedynej w Polsce przemysłowej stacji sterylizacji radiacyjnej wyrobów medycznych, przeszczepów, farmaceutyków i kosmetyków. Zainstalowany tam akcelerator elektronów wykorzystywany jest również do badań naukowych. Unikatową cechą technik radiacyjnych jest możliwość np. dezynsekcji i dezynfekcji dużej liczby obiektów w krótkim (ekspresowym) czasie lub modyfikacji struktury polimerów w dowolnej temperaturze (najczęściej pokojowej). Temat aktualny między innymi w konserwacji obiektów o znaczeniu historycznym, gdyż promieniowanie jonizujące można wykorzystywać do radiacyjnej dezynsekcji i dezynfekcji dokumentów oraz zbiorów bibliotecznych. Od kilkunastu lat zaczęto również stosować wiązkę elektronów do wyjaławiania przesyłek pocztowych, chroniąc się w ten sposób przed ewentualnym atakiem bakteriologicznym. Do konserwacji wykorzystuje się zarówno promieniowanie gamma, jak i wiązki elektronów. Jednym z tematów był ochronny wpływ ligniny na procesy radiolizy celulozy. Za pomocą chromatografii gazowej określono wpływ ligniny na wydajności wydzielanego wodoru i postradiacyjnie pochłoniętego tlenu. Procesy degradacji papierów zbadano za pomocą DRS (spektroskopii absorpcyjnej w wersji odbiciowej światła rozproszonego). W badaniach wykorzystano akcelerator elektronów Elektronika 10/10 i kobaltowe źródło promieniowania gamma GC 5000. Zwrócono uwagę na unikatowe cechy obróbki radiacyjnej materiałów. Wiele procesów, które w klasycznej chemii przebiega przy skrajnych parametrach technologicznych w chemii radiacyjnej można przeprowadzić w temperaturze pokojowej. Centrum Badań i Technologii Radiacyjnych przyjęło studentów z Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej. Tematyka praktyk obejmowała zapoznanie się z metodyką stosowaną do otrzymywania różnych tworzyw polimerowych w warunkach laboratoryjnych również zagadnienia związane z immobilizacją/ szczepieniem składników aktywnych w materiałach opartych na polimerach syntetycznych i naturalnych, z modyfikacją radiacyjną i chemiczną biopolimerów i polimerów z praktycznymi aspektami wykorzystania technologii radiacyjnych, akceleratora oraz źródeł gamma. Fot. 3. Student Wydziału Chemii w National Graduate School of Chemistry w Montpellier wraz z opiekunką mgr inż. D. Chmielewską (fot. Sylwester Wojtas) Za pośrednictwem dr Marka Pruszyńskiego i dr Przemysława Koźmińskiego Instytut Chemii i Techniki Jądrowej nawiązał także współpracę z Warszawskim Uniwersytetem Medycznym w ramach otrzymanego przez WUM projektu Praxis wzrost kompetencji studentów Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego kluczem do osiągnięcia sukcesu na rynku pracy współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego Priorytet IV. Zaproponowany temat stażu brzmiał: Staż w Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej z perspektywy naukowo-badawczej w dziedzinie rozwoju radiofarmaceutyków diagnostyczno-terapeutycznych dla medycyny nuklearnej. W ramach stażu studentom stworzono możliwość zapoznania się z teoretycznym i praktycznym planowaniem otrzymywania diagnostycznych i terapeutycznych radiofarmaceutyków, począwszy od syntezy organicznej polegającej na przyłączaniu ligandów chelatujących (DTPA, DOTA, NOTA i TCMC) do przeciwciał monoklonalnych i antybiotyków, następnie znakowaniu otrzymanych biokoniugatów radionuklidami diagnostycznymi (np. 68 Ga, 99 mtc) i terapeutycznymi ( 177 Lu, 211 At, 212 Pb, 225 Ac) poprzez wydzielanie, oczyszczanie i kontrolę jakości otrzymanych radiobiokoniugatów kończąc na wstępnych badaniach in vitro na komórkach nowotworowych (badanie powinowactwa receptorowego, internalizacji i toksyczności). Stażyści zapoznali się także z obsługą internetowych baz publikacji naukowych (np. Science Direct, PubMed, MedLine), zasadami przygotowania projektu naukowego oraz wniosku grantowego i publikacji naukowej. Jak widać Instytut Chemii i Techniki Jądrowej prowadzi staże na najwyższym poziomie zapewniając żakom opiekę profesjonalistów. Marta Pyszynska, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa

PTJ 53 RICOMET 2015, 15th-17th JUNE 2015 - BRDO CASTLE, SLOVENIA Fot. 1. Zamek w BRDO CASTLE. (fot. Ziga, Wikipedia) RICOMET to nazwa pierwszej, międzynarodowej konferencji on RIsk Perception, COMmunication and EThics of Exposures to Ionising Radiation (RICOMET 2015), która odbyła się w małej miejscowości Brdo Castle niedaleko Lublany w dniach 15-17 czerwca tego roku. Konferencja zorganizowana została pod auspicjami trzech projektów programu Euratomu FP7: EAGLE, OPPERA i PREPARE. Przypomnijmy, że siódmy program ramowy Europejskiej Wspólnoty Energii Atomowej (Euratom) dotyczy działań badawczych i szkoleniowych w dziedzinie jądrowej, natomiast wspomniane projekty obejmują szczegółowe zadania w zakresie edukacji i informacji na temat promieniowania jonizującego. Celem tych działań jest ustanowienie wspólnej strategii dotyczącej informacji i komunikacji ze społeczeństwem, co powinno stanowić wsparcie dla podejmowania przez obywateli świadomych decyzji odnoszących się - między innymi - do budowy elektrowni jądrowych. W rozmowie redaktora naczelnego czasopisma ŚRODO- WISKO Jacka Zyśka z prof. Grażyną Zakrzewską-Kołtuniewicz z Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej, która jest koordynatorem projektu EAGLE w Polsce, podane zostały informacje na temat udziału naszego kraju w realizacji tego projektu. W Polsce zajmowaliśmy się wymianą doświadczeń i poprawą komunikacji pomiędzy mediami i źródłami informacji, ocenialiśmy źródła informacji, ale także relacje z mediami. Chodzi nam o to, żeby media były zainteresowane tematyką energii jądrowej i promieniowania jonizującego i pisały o nich, na co dzień, bez emocji i rzetelnie, a także o koordynację informacji w przypadkach kryzysowych. To niezwykle trudne, bo inna jest optyka/rola przedstawicieli przemysłu jądrowego, inna naukowców, a jeszcze inna organizacji pozarządowych. Każda grupa odgrywa swoją rolę społeczną i ma odmienne preferencje, więc trzeba połączyć te różne punkty widzenia mówi prof. Grażyna Zakrzewska-Kołtuniewicz. Ponadto, dla realizacji celów projektu zostały utworzone cztery krajowe grupy dialogu (we Francji, Polsce, Rumunii i Słowenii), w których skład weszli reprezentanci tradycyjnych i nowych społecznościowych - mediów. Od kwietnia 2014 r. do stycznia 2015 r., każda z grup spotkała się kilka razy we własnym kraju, bezpośrednio lub za pomocą środków elektronicznych. Podczas tych spotkań członkowie grupy wymienili poglądy na temat potrzeby informacji i komunikacji na poziomie Unii Europejskiej i identyfikowali dobre praktyki w komunikacji pomiędzy instytucjami, mediami i społeczeństwem. Fot. 2. Redaktorzy Jacek Zyśk i Wiktor Niedzicki podczas zwiedzania Lublany (fot. Stanisław Latek) Program konferencji RICOMET był bardzo obszerny I urozmaicony. Obejmował sesje plenarne i tematyczne, warsztaty, focus group discussions, sesje posterowe, dyskusje okrągłego stołu (plenarne i w grupach). Konferencja zgromadziła interesariuszy (stakeholders) z różnych środowisk: ekspertów od komunikacji społecznej, przedstawicieli mediów, naukowców, a w tym socjologów, inspektorów ochrony radiologicznej, specjalistów z dziedziny medycyny nuklearnej i różnych dziedzin przemysłu jądrowego. Byli też obecni przedstawiciele organizacji społecznych i władz samorządowych. Łącznie w konferencji uczestniczyło około 100 osób, w tym sześcioosobowa grupa Polaków.

54 PTJ Członkowie polskiej delegacji byli bardzo aktywni. Prof. Grażyna Zakrzewska-Kołtuniewicz m.in. przewodniczyła jednej z parallel sessions, niżej podpisany wygłosił prezentację na temat Media o polskim programie energetyki jądrowej, Wiktor Niedzicki był jednym z uczestników okrągłego stołu, którzy dyskutowali o swoich doświadczeniach z pracy dziennikarsko-publicystycznej, której tematyka dotyczyła problematyki jądrowej. Temat prezentacji Wiktora Niedzickiego był następujący: Trust and Confidence. Verification of sources and development of risk culture in Poland. Obie wspomniane prezentacje wywołały znaczne zainteresowanie i były przedmiotem ożywionej dyskusji. Dr Sylwester Sommer wygłosił podczas konferencji wykład o niskich dawkach promieniowania Low doses of radiation hot spot in dose perception and radiological protection oraz przedstawił poster na temat wpływu posiadania możliwości wykonania dozymetrii biologicznej na percepcję ryzyka promieniowania - RENEB biodosimetry network solution to enhance positive radiation perception in European society. Poster pokazywał dane dotyczące aktywności europejskiej sieci dozymetrii biologicznej RENEB, w której IChTJ jest jedynym polskim przedstawicielem. Wnioski i podsumowanie konferencji zostaną zapewne opracowane i udostępnione przez organizatorów jesienią tego roku. Póki co uczestnicy konferencji dysponują obszerną broszurą, w której zamieszczono streszczenia większości prezentacji przedstawionych podczas konferencji. Korzystając z tego źródła przytaczam poniżej omówienie dwóch referatów, które mnie osobiście wydały się szczególnie interesujące. Fot. 3. Uczestnicy jednego z paneli konferencyjnych w środku współinicjatorka i organizatorka konferencji Tanja Perko (fot. Stanisław Latek) Pierwszy zatytułowany: Radiological Risks in Media: Understandable and Meaningful? przygotowany został przez zespół autorów z Norwegii, Belgii, Słowenii, Hiszpanii i Włoch. A oto główne tezy wymienionej prezentacji. Społeczeństwo posiada ograniczoną wiedzę na temat promieniotwórczości. Większość ludzi nie zetknęła się z narażeniem na promieniowanie jonizujące, (z wyjątkiem osób pracujących w służbie zdrowia). Członkowie społeczeństwa mają też inną niż eksperci percepcję ryzyka radiacyjnego. Media stanowią więc ważny pomost/element komunikowania o tym ryzyku między specjalistami a społeczeństwem, zarówno w sytuacji, kiedy nie ma zagrożenia, jak i w czasie kiedy ono występuje. Dziennikarze nie są jednak specjalistami i są zdani na źródła eksperckie. W prezentacji pokazano w jaki sposób podawane były społeczeństwu informacje przez tradycyjne media na temat promieniowania w czasie wydarzeń w Fukushimie. Przeanalizowano 1340 artykułów prasowych zawierających informacje o awarii w EJ w Fukushimie. Artykuły pochodziły z gazet ukazujących się w Belgii, Włoszech, Norwegii, Hiszpanii, Rosji i Słowenii. Analiza pokazała, że media stosowały zarówno jednostki pomiaru promieniowania jonizującego, jak i dawki - przy czym zauważono różnice w sposobach informowania w różnych krajach. Większość mediów podawała porównania cytowanych danych z oficjalnymi limitami dawek, chociaż zdarzały się błędne interpretacje wyników. W omawianej pracy zarekomendowano mediom, aby przy podawaniu danych technicznych w jednostkach pomiarowych, zawsze odnosić te dane do norm i limitów. W tym kontekście należy też zauważyć, że informatorzy/eksperci także ponoszą odpowiedzialność, za klarowne prezentowanie i komentowanie informacji o promieniowaniu i związanym z nim ryzyku. Zespół autorów: Yaroslaw Valuch, Claire Mays, Tanja Perko i Ahmed Nagy zaprezentował pracę pod tytułem: Social Media Reporting in the Fukushima Crisis. Autorzy prezentacji starali się odpowiedzieć na pytania: w jaki sposób wydarzenia z Fukushimy były przekazywane społeczeństwom przez tradycyjne i nowe media? Jak te główne rodziny medialne wzajemnie oddziaływały na siebie przy przekazywaniu informacji podczas i po kryzysie w Fukushimie? Po przytoczeniu opinii na ten temat zebranych w różnych instytucjach europejskich, autorzy stwierdzają, że komunikacja społeczna o ryzyku radiacyjnym, wykorzystująca nowe media traktowana jest jako proces bardziej złożony, obszerny i wielowymiarowy. Nowe media okazują się zjawiskiem, które ulega ciągłemu wzmocnieniu. Będąc narzędziem szybkiego, zdecentralizowanego i zróżnicowanego dostarczania informacji oferują społeczeństwu platformę bezpośredniego uczestnictwa w potencjalnej debacie. Rosnąca obecność nowych mediów i ich oddziaływanie na media tradycyjne stanowią wyzwanie dla instytucji, które wśród swoich misji mają zadanie komunikowania się ze społeczeństwem. Dotyczy to w szczególności zagadnienia ryzyka radiacyjnego. Zamiast konkluzji autorzy formułują szereg pytań do dalszej dyskusji: czy główni interesariusze z zakresu sektora jądrowego zdają sobie sprawę ze zmian jakie zachodzą w mediach? jakie środki, umiejętności i narzędzia są potrzebne, aby zapewnić prewencję i odpowiedź na wyzwania jakie niosą media społecznościowe? czy są już znane dobre praktyki, które można upowszechniać? jakie możliwości oferują nowe media, aby zapewnić zwykłym ludziom najlepszą możliwie komunikację o ryzyku radiacyjnym i zagrożeniach w sytuacjach awaryjnych? Odpowiedzi na te i inne pytania odnoszące się do nowych mediów pojawią się zapewne podczas kolejnych spotkań organizowanych w ramach projektu EAGLE. Stanisław Latek, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa

PTJ 55 DRUGI ETAP PRACY LHC W CERN KONFERENCJA EPS_HEP2015 W WIEDNIU Światowa społeczność fizyki cząstek zebrała się w Wiedniu 27-go lipca 2015 r. na Konferencji Europejskiego Towarzystwa Fizycznego na temat fizyki wysokich energii pod nazwą (EPS_HEP2015), podczas której przedstawiono i przedyskutowano najnowsze wyniki w tej dziedzinie. Obejmowały one pierwsze, po dwóch latach przerwy, wyniki drugiego etapu Run2 pracy akceleratora LHC (Wielki Zderzacz Hadronów) uzyskane przy bezprecedensowo wysokiej energii 13 TeV (teraelektronowoltów) w ciągu niecałych dwóch miesięcy. Jest dużo za wcześnie, aby spodziewać się odkrycia. Musimy być cierpliwi - powiedział dyrektor generalny CERN Rolf Heuer. - Jednakże eksperymenty LHC wykonane przed letnią konferencją w tym roku, zebrały już 100 razy więcej danych niż w tym samym czasie po starcie LHC przy energii 7 TeV w roku 2010. Jak w przypadku każdej maszyny przekraczającej nowe granice energii, operatorzy LHC w codziennej pracy muszą stawiać czoła wielu wyzwaniom. Od startu drugiego przebiegu Run2 zwiększyli stopniowo natężenie dwóch wiązek biegnących w przeciwnych kierunkach w 27-kilometrowym pierścieniu prawie do prędkości światła. Każda wiązka zawiera 476 porcji złożonych z 100 bilionów protonów, których zderzenia obecnie zachodzą co 50 nanosekund. W nadchodzących dniach intensywność wiązek wzrośnie dwukrotnie, a częstość zderzeń dojdzie do 25 nanosekund. Po planowanej przerwie technicznej z początkiem września zespół będzie w stanie zwiększyć liczbę porcji osiągając wartość docelową - ponad 2000 na wiązkę - pod koniec 2015. W fazie eksploatacji sprzętu nauczyliśmy się zarządzać ogromną energią zmagazynowaną w magnesach. Wraz z uruchomieniem wiązki musimy stopniowo nauczyć się składowania i przetwarzania energii wiązki powiedział dyrektor Działu Akceleratorów i Technologii Frédéric Bordry. Naszym celem na rok 2015 jest osiągnięcie nominalnej wydajności LHC przy 13 TeV, tak aby wykorzystać jego potencjał od 2016 r. do 2018 r. Od startu etapu Run2 LHC zarejestrował już w wielkich eksperymentach ponad 10 tysięcy bilionów zderzeń. To pozwoliło zbadać pełny garnitur parametrów wydajności detektora, które świadczą o gotowości na dokładne pomiary i odkrycia nowej fizyki. Następnym krokiem było potwierdzenie Modelu Standardowego przy nowej energii 13 TeV. Po kilku tygodniach zbierania danych eksperymenty ponownie odkryły wszystkie znane fundamentalne cząstki oprócz tzw. bozonu Higgsa, który ciągle wymaga jeszcze większej liczby zderzeń. Współprace są więc gotowe do testowania Modelu Standardowego przy energii 13 TeV i jest nadzieja na znalezienie ewidencji nowej fizyki spoza dobrze ustalonej teorii. Podczas konferencji EPS_HEP2015 współprace ATLAS i CMS przedstawiły pierwsze pomiary produkcji silnie oddziałujących cząstek naładowanych hadronów przy 13 TeV. Zespól badawczy CMS opublikował już wyniki, ważne dla rozumienia podstaw mechanizmu powstawania hadronów. Eksperymenty na LHC wykonały również pierwsze pomiary przekrojów czynnych przy energii 13 TeV. Przekroje czynne są wielkościami związanymi z prawdopodobieństwem oddziaływania cząstek i ich pomiar ma zasadnicze znaczenie dla identyfikacji nowych zjawisk. Na przykład w pracowni eksperymentu ATLAS zmierzono przekrój czynny na produkcję par górnych kwarków i anty-kwarków, który okazał się trzy razy większy przy energii 13 TeV niż wyznaczony poprzednio w przebiegu Run1. Dla wszystkich eksperymentów konferencja stanowiła okazję do przedstawienia wielu nowych, już ostatecznych wyników z pierwszego przebiegu Run1. Obejmowały one zarówno badania ciemnej materii, supersymetrycznych i innych egzotycznych cząstek jak i procesów Modelu Standardowego mierzonych z nową dokładnością. Współpraca LHCb opublikowała w czasopiśmie Nature Physics wynik potwierdzający, że pewien rozpad wywołujący słabe siły zachodzi z kwarkami pięknymi o lewoskrętnym spinie. Ten wynik jest spójny z Modelem Standardowym, w przeciwieństwie do poprzednich pomiarów, które dopuszczały tylko spiny prawoskrętne. Największym hitem konferencji w Wiedniu była premierowa prezentacja nowego odkrycia dokonanego przez eksperyment LHCb, którego opis ukazał się w czasopiśmie Physical Review Letters kilka dni wcześniej. Odkrycie dotyczyło nowej klasy cząstek określanej jako pentakwarki. - Pentakwark nie jest po prostu kolejną nowo zaobserwowaną cząstką, - powiedział leader zespołu LHCb Guy Wilkinson. - Jest zupełnie nowym, nigdy dotąd nie zaobserwowanym mimo 50 lat poszukiwań, sposobem połączenia kwarków, czyli podstawowych składników protonów i neutronów. Poznanie ich własności może nam pomóc w zrozumieniu jak zbudowana jest zwykła materia, z której wszyscy się składamy. Nasze rozumienie struktury materii zostało zrewolucjonizowane w 1964 r. przez amerykańskiego fizyka Murray Gell- -Manna. Zasugerował on, że cząstki należące do grupy barionów (jak protony i neutrony) składają się z trzech obiektów o ułamkowym ładunku elektrycznym, zwanych kwarkami. Cząstki innego rodzaju, zwane mezonami są złożone z kwarku i anty-kwarku. Za swój pomysł Gell-Mann otrzymał Nagrodę Nobla w 1969 r. Jego model kwarków dopuszczał również istnienie innego zlepka kwarków, a mianowicie pentakwarków składających się z czterech kwarków i jednego anty-kwarku. Jednak, jak dotąd, eksperymentalnie nie zaobserwowano żadnego świadectwa ich istnienia.

56 PTJ A) Rys. 1. Rozpad barionu Λb (Lambda b) na trzy cząstki, J/y (J-psi), proton i naładowany kaon Naukowcy ze współpracy LHCb poszukiwali pentakwarków badając rozpady barionu znanego pod nazwą Λb (Lambda b) na trzy cząstki, J/y (J-psi), proton i naładowany kaon (rys.1). Badanie widma masy układu J/y i protonu pokazało, że tworzy on czasami pośrednie stany związane. Zostały one nazwane P c (4450) + and P c (4380) +, przy czym pierwszy tworzył wyraźne maksimum w rozkładzie, a drugi był konieczny, aby opisać resztę obserwowanego spektrum. - Dzięki ogromnej ilości danych, dostarczonych przez akcelerator LHC i doskonałej dokładności naszego detektora przebadaliśmy wszystkie możliwe scenariusze dotyczące tych sygnałów i doszliśmy do wniosku, że mogą być wytłumaczone jedynie przez istnienie układu pentakwarkowego, tłumaczy fizyk LHCb z amerykańskiego Uniwersytetu Syracuse Tomasz Skwarnicki (członek Oddziału Krakowskiego Polskiego Towarzystwa Fizycznego). - Dokładniej, zaobserwowane stany muszą się składać z dwóch kwarków górnych, jednego dolnego, jednego powabnego i jednego anty-powabnego. Wcześniejsze eksperymenty poszukujące pentakwarków nie pozwoliły na wyciągnięcie wniosków. Eksperymenty na LHCb, dały możliwość poszukiwania pentakwarków na bardzo wiele sposobów, z których wszystkie prowadzą do zgodnego wniosku. To trochę tak, jakby poprzednie generacje eksperymentów poszukiwały sylwetki w ciemnościach, podczas gdy LHCb potrafił włączyć pełne światła i patrzeć równocześnie z wielu kierunków. Następnym etapem analizy będzie zbadanie, w jaki sposób kwarki są połączone ze sobą, aby utworzyć pentakwark. B) Rys. 2. Ilustracja możliwego ułożenia kwarków w pentakwark odkryta w LHCb A) pięć kwarków ciasno związanych B) mezon (złożony z jednego kwarku i antykwarku) oraz barion (złożony z trzech kwarków) słabo związane ze sobą Kwarki mogą być albo ściśle związane (rys.1 A) - mówi fizyk, członek współpracy LHCb Liming Zhang z Uniwersytetu Tsinghua - albo mogą być połączone luźno w czymś w rodzaju cząsteczki baryonowo-mezonowej, związanej resztkowym oddziaływaniem silnym takim, jak to które łączy protony i neutrony tworzące jądra atomowe (rys1.b). Dalsze badania powinny przynieść rozstrzygniecie, z którym przypadkiem mamy do czynienia, jak również odsłonić pozostałe tajemnice pentakwarków. Nowe dane, które LHCb zbierze podczas drugiego okresu działanie LHC pozwolą znaleźć odpowiedzi na kolejne pytania. Małgorzata Nowina Konopka, Instytut Fizyki Jądrowej, Kraków