Mamy wybitnych specjalistów w dziedzinie fizyki jądrowej

PAP: Mamy zapowiedź budowy trzech elektrowni jądrowych w Polsce. W związku z tym pytanie – ilu i jakich mamy dziś specjalistów w tej dziedzinie, a ilu będziemy potrzebować w następnych latach? I jeszcze – co należy zrobić, żeby ich wyszkolić? Kiedyś polska fizyka jądrowa stała bardzo wysoko, dość powiedzieć, że to nasi naukowcy wdrażali program budowy elektrowni jądrowych we Francji. Ale kiedy my go zarzuciliśmy, porozjeżdżali się po świecie, bo nie było dla nich w Polsce pracy.

Dr Agnieszka Korgul: Pragnę uspokoić – polscy naukowcy w dziedzinie fizyki jądrowej są bardzo rozpoznawalni na światowej arenie, nie tylko w Europie. Mamy wielu doskonałych specjalistów. To prawda, że część z nich wyjechała za granicę m.in. do Francji, ale tak się dzieje w każdym zawodzie. Na rynku międzynarodowym możemy zdobywać doświadczenie, z którym potem wrócimy do Polski. Osoby, które pracują za granicą utrzymują kontakty, współpracują z naszymi jednostkami naukowymi. Poza tym kształcenie z zakresie energetyki jądrowej jest w Polsce realizowane od wielu lat. Kiedy rząd wrócił do pomysłu polskiego programu energetyki jądrowej na Uniwersytecie Warszawskim utworzono kierunek energetyka i chemia jądrowa, który Wydział Chemii wraz z Wydziałem Fizyki prowadził z sukcesem przez kolejne dziesięć lat. Absolwenci tego kierunku mają interdyscyplinarne wykształcenie - z jednej strony znają procesy fizyczne, takie jak reakcję rozszczepienia, z drugiej wykorzystują swoją wiedzę chemiczną przy odpadach radioaktywnych, są także fachowcami w dziedzinie dozymetrii, czyli ochrony radiologicznej. Te studia cieszyły się od początku bardzo dużym zainteresowaniem, były lata, kiedy przyjmowaliśmy po pięćdziesięcioro studentów na I rok, ale potem zmniejszyliśmy liczbę miejsc do dziesięciu, co było podyktowane troską o los absolwentów – nie chcemy przecież kształcić wysoko kwalifikowanych specjalistów, którzy po studiach będą mieli problemy z zatrudnieniem w zawodzie. Studia trwają od trzech do pięciu lat, a budowa elektrowni to perspektywa przynajmniej dziesięciu lat. Niemniej modyfikujemy ofertę kształcenia pod tym kątem – od października tego roku Wydział Fizyki uruchomił specjalność z zakresu fizyki reaktorów jądrowych.

PAP: Proszę powiedzieć, czym się – do tej pory – zajmowali wasi absolwenci, gdzie znajdowali pracę?

A.K.: W Polsce i za granicą, w miejscach, gdzie specjaliści z dziedziny chemii i fizyki jądrowej są i byli potrzebni. W Warszawie to jest chociażby Narodowe Centrum Badań Jądrowych czy Instytut Chemii i Technik Jądrowych; osoby, które wybrały ścieżkę kariery naukowej, a studia zaczynały w okolicach 2010 r. zakończyły lub kończą swoje rozprawy doktorskie. Część absolwentów, wyspecjalizowani w produkcji radiofarmaceutyków, jest chętnie zatrudniana przez koncerny farmaceutyczne na całym świecie. To nie koniec – takie instytucje, jak Państwowa Agencja Atomistyki, także potrzebują specjalistów, którzy mają umiejętności związane z chemią i fizyką jądrową, wykorzystując je m.in. w ochronie radiologicznej i bezpiecznej pracy reaktora.

PAP: Oprócz Uniwersytetu Warszawskiego, jakie jeszcze placówki kształcą w tej dziedzinie?

A.K.: Jest ich trochę, to chociażby Politechnika Warszawska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie czy Uniwersytet Wrocławski, jednak prawda jest taka, że kiedy Polska odeszła od planu budowy elektrowni jądrowych, to zainteresowanie studiami w tej dziedzinie spadło, więc uczelnie wygasiły takie kierunki.

PAP: Teraz, kiedy mają powstać trzy elektrownie jądrowe, uczelnie uruchomią odpowiednie studia?

A.K.: Należy się spodziewać, że teraz – kiedy mamy wybraną lokalizację i na razie jednego dostawcę technologii – studia w tej dziedzinie znów zostaną uruchomione w całym kraju. Nie nastąpi to z dnia na dzień, gdyż najpierw dana jednostka naukowa musi stworzyć program kształcenia, Senat uczelni musi go zatwierdzić i wdrożyć do realizacji. Nie mam jednak wątpliwości, że w ciągu maksimum dwóch lat pojawią się nowe kierunki "jądrowe", gdyż młodzież jest zainteresowana tą tematyką, a ponieważ młodzież woli studiować blisko swojego miejsca zamieszkania – kierunki takie uruchomią uczelnie w różnych częściach kraju.

PAP: Do obsługi elektrowni jądrowych będą potrzebni fachowcy z wielu dziedzin, ale – na takim podstawowym poziomie – niekoniecznie magistrowie. Czy uważa pani, że sensowne byłoby uruchomienie kształcenia techników jądrowych na poziomie średnim?

A.K.: Oczywiście, tak jak w każdym miejscu, potrzebni będą fachowcy na różnym poziomie wykształcenia – nie wszyscy muszą mieć tytuł doktora fizyki czy chemii jądrowej. W okresie planowania pierwszej polskiej elektrowni jądrowej w Żarnowcu funkcjonowały szkoły ponadpodstawowe specjalizujące się w kształceniu w tej dziedzinie, ale z przyczyn oczywistych zlikwidowano je. Patrząc z punktu widzenia obecnego systemu edukacji – szkoły średnie potrzebowałyby więcej czasu na wprowadzenie nowych programów, podczas gdy funkcjonują one już na uczelniach wyższych. Trzyletnie studia licencjackie umożliwiają pracę w sektorze jądrowym, a zdobyta, szersza wiedza pozwoli absolwentom na samodzielne działania w niestandardowych sytuacjach. Oprócz wykwalifikowanej kadry uczelnie muszą dysponować zaawansowanym zapleczem laboratoryjnym.

PAP: Proszę powiedzieć, co państwo mają na wyposażeniu, a czego wam brakuje?

A.K.: Wydział Fizyki UW ma bardzo dobrze wyposażoną pracownię fizyki jądrowej, gdzie możemy badać m.in. reakcję rozczepienia Uranu 235, mamy aparaturę pomiarową do ćwiczeń z neutroniki, czyli fizyki neutronów, prowadzimy zajęcia z dozymetrii i ochrony radiologicznej. Niestety, w Polsce nie ma zaawansowanych układów, np. zestawu podkrytycznego. Jest to urządzenie odwzorowujące pracę reaktora w bezpiecznych warunkach. Na razie wysyłamy studentów na tygodniowe szkolenia na politechniki w Czechach i na Słowacji, gdzie takie urządzenia są, więc młodzież nabywa umiejętność wykonywania pomiarów, niezbędną w pracy z reaktorami jądrowymi. Mamy też ścisłą współpracę z Narodowym Centrum Badań Jądrowych, w ramach której studenci mogą obserwować pracę reaktora Maria. Od dwóch lat nasi studenci biorą udział w trwających jeden albo cztery semestry programach wymiany studenckiej z południowokoreańską uczelnią KEPCO International Nuclear Graduate School. Jest to uczelnia techniczna, ściśle specjalizująca się w energetyce jądrowej, związana z największym koreańskim zakładem energetycznym Kepco, odpowiedzialnym za produkcję ponad 90 proc. energii elektrycznej w tym kraju. Dzięki temu nasi studenci zyskują doświadczenie w realnym obsługiwaniu takich elektrowni.

PAP: A co panią najbardziej interesuje w fizyce?

A.K.: Interesuje mnie fizyka neutronów, czyli neutronika. W swojej pracy badam własności jąder neutronadmiarowych, które produkowane są w reakcji rozszczepienia. Znajomość ich struktury pozwala nam lepiej zrozumieć zjawisko tzw. ciepła powyłączeniowego, czyli energii emitowanej z produktów rozszczepienia. Wyobraźmy sobie, że wyłączamy reaktor – nie oznacza to, że kończy się jego praca, bo dalej jest on źródłem energii. Fragmenty rozszczepienia ulegają kolejnym przemianom emitując promieniowanie jonizujące. Dlatego wiedza o uwalnianej wówczas energii jest istotna w procesie konstruowania i eksploatacji reaktorów jądrowych, a także bezpiecznego transportowania, przechowywania i utylizacji zużytego paliwa jądrowego. Grupa warszawska bada, jaka energia jest wciąż wydzielana w miarę upływu czasu, a wyniki mają znaczenie nie tylko w lepszym zrozumieniu całego procesu, ale mogą przełożyć się na oszczędności ekonomiczne w innym doborze materiałów wykorzystywanych np. do transportu zużytego paliwa.

PAP: Jeśli już jesteśmy przy kwestiach bezpieczeństwa – wprawdzie ostatnio, niczym mantra, w mass mediach pojawia się zapewnienie, że elektrownie jądrowe są bezpieczne, wprawdzie poparcie dla tej energetyki bardzo wzrosło, ale ludzie wciąż się obawiają "atomu" bo Czarnobyl, Fukushima. Jak bardzo energetyka jądrowa poszła do przodu?

A.K.: Faktycznie, na przestrzeni kilku dekad miały miejsce dwa poważne incydenty związane z elektrowniami jądrowymi. W przypadku Czarnobyla to był ewidentny błąd ludzki. Pracownicy elektrowni postanowili przetestować działanie nowego typu pomp w warunkach awaryjnych. Aby te warunki zasymulować powyłączali wszystkie automatyczne systemy zabezpieczeń. Eksperyment ten początkowo obsługiwany był przez osoby z dużym doświadczeniem, ale kontynuowała go ekipa, która pracowała tam zaledwie kilka miesięcy. Wykonywanie tego typu eksperymentów na działającym reaktorze jest niedopuszczalne i niepraktykowane. Bezpieczeństwo jest priorytetem w pracy każdej elektrowni lub reaktora na świecie. Przykładowo, przed każdym rutynowym uruchomieniem reaktora Maria wykonywane są obliczenia jego bezpiecznej pracy.

PAP: Jednak Japonia nie była – w momencie, kiedy doszło do katastrofy – "dziwnym krajem". Miała od lat rozwiniętą energetykę jądrową, jej społeczeństwo, fachowcy uważani są za bardzo zdyscyplinowanych.

A.K.: Czarnobyl sprawił, że jeszcze bardziej zwiększono nacisk na bezpieczeństwo w elektrowniach jądrowych. Każda nowopowstająca elektrownia musi mieć takie zabezpieczenia, o jakich jeszcze dziesięć lat wcześniej inżynierom się nie śniło. Dziś elektrownie są projektowane np. z uwzględnieniem zagrożenia ataku terrorystycznego czy trzęsienia ziemi - nawet w Polsce, gdzie prawdopodobieństwo wystąpienia takiego zjawiska geologicznego jest znikome. Czarnobyl był efektem błędu ludzkiego, natomiast awaria w Fukushimie spowodowana była potężnym tsunami. To ono spowodowało ofiary śmiertelne wśród ludności. Warto dodać, że od awarii minęło już ponad dziesięć lat i nie odnotowano ofiar z powodu choroby popromiennej. Co ważne, kiedy elektrownia w Fukushimie uległa awarii, inne japońskie bloki energetyczne normalnie pracowały, umożliwiając funkcjonowanie takim jednostkom, jak szpitale. Uważam, że elektrownie jądrowe są bardzo bezpieczne. Do awarii może dojść w przypadku każdego typu elektrowni a np. skutki uszkodzenia tamy w elektrowni wodnej także mogą być dotkliwe. Nie oznacza to jednak, że ta technologia nie jest bezpieczna.

PAP: Ludzie wyobrażają sobie, że taka elektrownia atomowa może wybuchnąć, niczym bomba.

A.K.: Nie może wybuchnąć. Ale zanim to wytłumaczę, to skupmy się na wyrażeniu "elektrownia atomowa". To jest żargon historyczny, coraz rzadziej używany. Mówimy o elektrowniach jądrowych, ponieważ dziś wiemy, że rozszczepiamy nie atom, tylko jądro. Dlatego poprawną terminologią jest "elektrownia jądrowa". W Czarnobylu czy Fukushimie nie doszło do wybuchu reaktora. W wysokiej temperaturze, w wyniku wzrostu ciśnienia, uwolnieniu ulega wodór, który jest składnikiem obudowy, czyli koszulki paliwa. To nie reakcja rozszczepienia uranu powoduje wybuch, tylko wodór. Podsumowując: elektrownia nie działa jak bomba jądrowa, w której za wybuch odpowiada rozszczepienie jądra.

PAP: Co można zrobić, kiedy ten wodór zaczyna zwiększać ciśnienie i rozsadzać przestrzeń, w której się znajduje?

A.K.: To jest bardzo proste – nad rdzeniem mamy kopułę, którą wystarczy "zrzucić", aby wodór uwolnił się do powietrza. Ten mechanizm powinien być uruchomiony w Fukushimie, ale operator nie mógł podjąć tej decyzji samodzielnie. W Japonii zawiodła komunikacja, gdyż operator, w wyniku awarii sieci telekomunikacyjnej, nie mógł uzyskać autoryzacji procedury przez zwierzchnika.

PAP: Budowa elektrowni jądrowej jest bardzo drogą inwestycją, to koszt w granicach 200 mld zł. Czy to się opłaca?

A.K.: To jest inwestycja na lata. Budowa elektrowni trwa minimum dziesięć lat, ale taka elektrownia pracuje potem co najmniej sześćdziesiąt lat, a jej czas pracy można wydłużać.

Koszt elektrowni jest kosztem całkowitym – od jej planowania, w którym zawiera się np. obsługa prawna inwestycji, do jej likwidacji, w wyniku której przywracamy obszar, na którym funkcjonowała, do stanu pierwotnego, czyli tzw. "trawy". Dla porównania - inne źródła energii nie mają wkalkulowanych kosztów likwidacji wykorzystywanych urządzeń.

PAP: Co jest najdroższe w takiej budowie elektrowni?

A.K.: Jestem fizykiem jądrowym, więc wolę nie wypowiadać się na tematy finansowe, nie jest to moja dziedzina. Warto jednak podkreślić, że jest to tanie źródło energii, które jest przyjazne klimatowi. Mierzymy się z gwałtownie pogłębiającym się problem ocieplenia klimatu. Nie jesteśmy w stanie odwrócić zmian, które już nastąpiły, możemy jednak przynajmniej spowolnić ten proces. Elektrownie jądrowe są zalecanym przez klimatologów rozwiązaniem, gdyż nie emitują CO2 do atmosfery. Inne przyjazne klimatowi źródła energii są zależne od zmiennych warunków pogodowych, natomiast elektrownia jądrowa nie, dlatego jest stabilnym źródła energii.

PAP: Skąd weźmiemy paliwo? W Polsce nie mamy takich zasobów.

A.K.: Dostawca technologii bierze to na siebie. Wiele krajów posiadających elektrownie jądrowe nie ma własnych źródeł paliwa i nie jest to problemem. Paliwo dostarczane jest przez dostawcę - np. raz do roku.

PAP: Pani się cieszy z tych – oby się ziściły – elektrowni jądrowych?

A.K.: Bardzo się cieszę, nie tylko jako naukowiec, jako fizyk jądrowy, ale także jako zwyczajny człowiek. Umówmy się: jako społeczeństwo potrzebujemy stabilnych źródeł energii do normalnego funkcjonowania.

Rozmawiała: Mira Suchodolska (PAP)

Autorka: Mira Suchodolska

mir/ mhr/