O bezpieczeństwie współczesnych EJ można poczytać tu: 1063517 i tu: 1063518 Dr Strupczewski tu 1063519 napisał: Prof. Strupczewski podsumowuje, że reaktor w czarnobylskiej elektrowni był zaprojektowany wadliwie i był dziełem małego zespołu ludzi, którzy pracowali w warunkach daleko posuniętej tajności. "Projektu nikt nie konsultował, nie analizował, nie sprawdzał w gronie międzynarodowym. I miał dwie wady: po pierwsze, jego moc rosła przy wzroście temperatury, a po drugie, pręty bezpieczeństwa były błędnie zaprojektowanie" - streszcza naukowiec. "Wskazuje przy tym, że wszelkie konstrukcje współczesnych reaktorów są znane i jawne: projekty są publicznie dostępne zarówno dla zwolenników, jak i przeciwników - jeszcze na długo przed budową instalacji. Każdy może więc się wypowiedzieć na temat bezpieczeństwa danej konstrukcji i wskazać ewentualne luki w zabezpieczeniach. Tej kontroli w przypadku RBMK nie było" - zwraca uwagę naukowiec. " Zapytam was: czy ktoś widział ten publicznie dostępny projekt elektrowni jądrowej - którejkolwiek? Gdzie to niby te projekty elektrowni są dostępne? Bardzo mnie to zaciekawiło.
VOL. 62 Z. 2 ISSN 0551-6846 WARSZAWA 2019
EJ Żarnowiec
Kartoszyno
2019: mija 30 lat od zatrzymania budowy EJ Żarnowiec
2-2019
czytaj na str. 2
INSTYTUT CHEMII I TECHNIKI JĄDROWEJ
POLSKIE TOWARZYSTWO NUKLEONICZNE
2
PTJ
SPIS TREŚCI
JAK TO Z „ŻARNOWCEM” BYŁO – REFLEKSJA 30 LAT
PO WSTRZYMANIU BUDOWY
Część I: Od początkow do wstrzymania budowy
Władysław Kiełbasa.....................................................................................2
BADANIA NAD TOROWYM CYKLEM PALIWOWYM
W AKADEMII GÓRNICZO-HUTNICZEJ
Mikołaj Oettingen, Paweł Gajda.......................................................14
KONTROLOWANIE DEGRADACJI KABLI
I PRZEWODÓW ELEKTRYCZNYCH
W ELEKTROWNIACH JĄDROWYCH
Grażyna Przybytniak, Jarosław Sadło, Marta Walo.................18
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
WPŁYW ENERGETYKI JĄDROWEJ NA ŚRODOWISKO
Krzysztof Rzymkowski.............................................................................24
Redaktor naczelny:
Stanisław Latek
S.Latek@ichtj.waw.pl
ROZPOZNAWANIE CZĘŚCIOWEGO NAPROMIENIENIA
CIAŁA PRZY POMOCY TESTU MIKROJĄDROWEGO
Sylwester Sommer, Iwona Buraczewska,
Marcin Kruszewski.....................................................................................30
Komitet redakcyjny:
Wojciech Głuszewski
Maria Kowalska
Łukasz Sawicki
Marek Rabiński
Edward Rurarz
Elżbieta Zalewska
RADIOLIZA BIODEGRADOWALNYCH PIANEK PLA/PCL
Wojciech Głuszewski...............................................................................33
DONIESIENIA Z KRAJU .........................................................................36
DONIESIENIA ZE ŚWIATA ....................................................................42
Współpracują z nami:
Andrzej Mikulski
Małgorzata Sobieszczak-Marciniak
Małgorzata Nowina-Konopka
Redakcja:
PTJ-redakcja@ichtj.waw.pl
Adres strony internetowej PTJ:
http://ptj.waw.pl
WYDARZENIA .............................................................................................52
Opracowanie graficzne:
Hubert Stañczyk (Agencja Reklamowa TOP)
WSPOMNIENIA ..........................................................................................58
Zastrzegamy sobie prawo skracania i adjustacji
tekstów oraz zmian tytułów.
IN MEMORIAM ...........................................................................................59
Recenzowanie artykułów
Większość manuskryptów przesyłana jest do recenzowania
przez 1-2 ekspertów z dziedziny, której dotyczy artykuł. Na
podstawie opinii recenzentów artykuły są akceptowane do
druku, kierowane do poprawy, lub odrzucane.
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.
więcej informacji na str. 2
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
Skład i druk:
Agencja Reklamowa TOP,
ul. Toruńska 148, 87-800 Włocławek
PTJ OD REDAKCJI
1
Szanowni Państwo
Na początku czerwca br. w Świerku odbyło się seminarium Zakładu Energetyki Jądrowej i Analiz Środowiska Narodowego Centrum
Badań Jądrowych na temat: „Determination of the restricted use area
and emergency planning zones for the planned nuclear power plant
in Poland”. Chodziło o określenie zakresu przestrzennego stref ograniczonego dostępu wokół planowanej pierwszej polskiej elektrowni
jądrowej. Jedną z planowanych lokalizacji jest Żarnowiec.
W dyskusji po seminarium zarekomendowałem licznie zgromadzonym młodym ludziom lekturę uzupełniającą, czyli przeczytanie artykułu o Żarnowcu w bieżącym numerze„Postępów”, autorstwa obecnego na seminarium Władysława Kiełbasy. Artykuł dotyczy nie przyszłości, lecz przeszłości. Tytuł artykułu: „Jak to z »Żarnowcem« było
– refleksja 30 lat po wstrzymaniu budowy. Część I: Od początków
do wstrzymania budowy”. W artykule (podzielonym na dwie części)
przedstawiono historię Elektrowni Jądrowej (EJ) „Żarnowiec”. Historię tę pokazano na tle sytuacji gospodarczej, społecznej i politycznej
w Polsce, z uwzględnieniem także aspektów międzynarodowych, które miały wpływ na losy tej inwestycji. Szczególną uwagę poświęcono
znaczeniu, jakie dla podjęcia decyzji o zaniechaniu kontynuacji budowy EJ „Żarnowiec” miała katastrofalna awaria czarnobylska, której
skutki radiacyjne dotknęły także społeczeństwo polskie.
W następnym numerze czasopisma opublikujemy drugą
część artykułu.
Kolejny tekst w bieżącym numerze dotyczy badań nad torowym cyklem paliwowym w Akademii Górniczo-Hutniczej. Autorami artykułu są Mikołaj Oettingen i Paweł Gajda.
Pierwiastek tor może zostać wykorzystany jako alternatywne paliwo dla energetyki jądrowej. Posiada on szereg zalet, które świadczą
o jego użyteczności w jądrowym cyklu paliwowym, m.in. jego koncentracja w naturze jest od 3 do 5 razy większa niż koncentracja uranu,
a zużyte torowe paliwo jądrowe charakteryzuje się mniejszą długotrwałą radiotoksycznością niż zużyte paliwo uranowe. Badania nad
torowym cyklem paliwowym prowadzone są również w Polsce. W Katedrze Energetyki Jądrowej, Wydziału Energetyki i Paliw Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica (AGH) w Krakowie znajduje się
unikatowy w skali Polski zestaw Th-Pb pozwalający na prowadzenie
prac badawczo-rozwojowych nad paliwem torowym.
Grażyna Przybytniak, Jarosław Sadło i Marta Walo są autorami
artykułu na temat kontrolowania stopnia degradacji kabli i przewodów elektrycznych w elektrowniach jądrowych. Przewody i kable
elektryczne są istotnymi elementami systemów zapewniających
stabilną i bezpieczną pracę reaktorów jądrowych. Każda jednostka
elektrowni jądrowej wymaga ok. 1500 km różnego typu kabli, które nie są przeznaczone do wymiany w czasie eksploatacji reaktora
przewidywanej na 40-60 lat, pomimo degradujących warunków
panujących w obudowie bezpieczeństwa, na które składają się:
podwyższona wilgotność i temperatura, promieniowanie gamma,
występowanie ozonu czy naprężenia mechaniczne.
Nasz stały autor Krzysztof Rzymkowski tym razem przedstawia zalecenia dotyczące ochrony środowiska przy projektowaniu
i budowie zakładów przemysłu jądrowego oraz sposoby unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych.
Zespół autorów Sylwester Sommer, Iwona Buraczewska, Marcin Kruszewski dowodzi w swoim artykule, że test mikrojądrowy
nie pozwala jednoznacznie na rozpoznawanie częściowego napromienienia ciała. Jest to ważna konkluzja z punktu widzenia
dozymetrii biologicznej.
Wojciech Głuszewski w krótkim artykule omawia degradację polimerowych tworzyw komórkowych do nietoksycznych produktów,
która jest warunkiem koniecznym w przypadku wielu materiałów
medycznych. W artykule zaproponowano wykorzystanie do badań radiolizy biodegradowalnych polimerów chromatografii gazowej i DRS.
A oto przegląd doniesień o wydarzeniach w polskiej atomistyce, (lub pośrednio wiążących się z tą dziedziną gospodarki,
nauki i technologii).
Minister Energii Krzysztof Tchórzewski wręczył w dniu 17 kwietnia
br. medal 100-lecia Odzyskania Niepodległości oraz dyplom stwierdzający jego nadanie prof. dr hab. Andrzejowi Chmielewskiemu. Redakcja PTJ serdecznie gratuluje Panu Dyrektorowi otrzymania tego
zaszczytnego wyróżnienia.
W ostatnim czasie ogólnopolskie media praktycznie nie informują o Polskim Programie Energetyki Jądrowej (PPEJ). Nie oznacza
to jednak, że o PPEJ zapadła kompletna cisza. W niniejszym zeszycie
PTJ prezentujemy skany tytułów kilku publikacji, które pojawiły się
w czasopismach branżowych lub regionalnych. W artykułach przedstawiono rozwój energetyki jądrowej w krajach ościennych, leżących
w regionie Europy Środkowo–Wschodniej. Dokonano przeglądu
polskiego programu rządowego dotyczącego budowy jądrowych
bloków energetycznych w Polsce. Przedstawiono także najważniejsze
problemy sektora energetycznego oraz wpływ energetyki jądrowej
na środowisko naturalne. W artykułach na czoło wysuwa się pytanie:
kiedy powstanie elektrownia jądrowa? Autorzy chcą zwrócić większą
uwagę na program zawarty w PPEJ, jego kontynuację, podtrzymywanie zainteresowania energetyką jądrową, i zajęcie się kolejnymi istotnymi kwestiami w miarę ich pojawienia się oraz wspieranie tych prac
poprzez, chociażby udostępnianie informacji.
Sylwester Sommer, Prezes Warszawskiego Oddziału Polskiego Towarzystwa Badań Radiacyjnych donosi o ważnym wydarzeniu.
W dniach 17-18 września 2019 r., w Kielcach, odbędzie się sympozjum satelitarne XVIII Zjazdu Polskiego Towarzystwa Badań Radiacyjnych im. Marii Skłodowskiej-Curie (Kielce 16-19 września 2019 r.,
http://ptbr.org.pl/index.php/xviii-zjazd-ptbr.html) dotyczące niskich
dawek promieniowania w medycynie: „Applications of low radiation
doses in medical diagnosis and the-rapy”, współorganizowane przez
Narodowe Centrum Badań Jądrowych w Świerku. W trakcie Sympozjum przewidziane są wystąpienia znamienitych ekspertów z Polski
i zagranicy.
Spośród kilku doniesień przygotowanych przez dr. W. Głuszewskiego warto wymienić informację o monografii zatytułowanej „Innowacje dla energii i nie tylko. Zaawansowane materiały polimerowe dla
energetyki i innych dziedzin wspomagane technologiami radiacyjnymi”, która została zaprezentowana na jubileuszowym XXV Sympozjum
Technicznym PLASTECH. Sympozjum odbyło się w krzyżackim zamku
w Gniewie. Podczas sympozjum Wojciech Głuszewski podsumował
w wykładzie „Zaawansowane materiały polimerowe modyfikowane
radiacyjnie” wyniki szkolenia na temat zastosowania promieniowania
jonizującego do korzystnych zmian właściwości polimerów, które odbyło się pod koniec zeszłego roku w IChTJ.
Wśród doniesień ze świata znajdą Państwo informację o tym, że
w dniu 25 marca 2019 r. została otwarta na terenie Laboratorium Reakcji Jądrowych Zjednoczonego Instytutu Badań Jądrowych w Dubnej
Aleja im. Profesora Andrzeja Hrynkiewicza. Aleja ta znajduje się w reprezentacyjnym miejscu pomiędzy budynkiem Dyrekcji Laboratorium a Fabryką Superciężkich Pierwiastków. Autorem tej inicjatywy był
prof. Jurij Oganesjan – lider zespołu ZIBJ syntetyzującego superciężkie
pierwiastki.
Inna ciekawa informacja dotyczy współpracy IChTJ z Texas A & M
University, czyli Texas Agricultural and Mechanical University, zwany
A & M albo TAMU. Uniwersytet ten to flagowy uniwersytet systemu
uniwersytetów w Teksasie. W ostatnim czasie serię wykładów na tym
uniwersytecie wygłosił prof. Andrzej Chmielwewski. Bliższą informację
o tym wydarzeniu publikujemy, począwszy od strony 43.
W kwietniu we włoskim regionie Emilia Romania, w Forly, Imoli
i Bolonii odbyły się spotkania poświęcone Marii Skłodowskiej-Curie,
Mikołajowi Kopernikowi oraz żołnierzom II Korpusu Armii Andersa
zorganizowane przez kilka stowarzyszeń włoskich współpracujących
ze Związkiem Polaków w Kalabrii. Uczestniczyła w nich autorka doniesienia o tych spotkaniach – i stała współpracowniczka PTJ Małgorzata
Sobieszczak-Marciniak, która reprezentowała we Włoszech Towarzystwo Marii Skłodowskiej-Curie w Hołdzie.
Na ostatnich stronach kwartalnika piszemy, między innymi, o prezentacji raportu pt.: „US Nuclear Energy Leadership: Innovation and
the Strategic Global Challenge”. W wydarzeniu wzięli udział przedstawiciele amerykańskiej administracji (Departament Stanu i Departament Energii), sektora energetycznego, środowisk akademickich,
think tanków, prasy oraz placówek dyplomatycznych (Japonia, Canada, Chi-ny, Rumunia, Finlandia i Polska).
Zamieszczamy także informacje o ważnej deklaracji stowarzyszeń naukowych i innych organizacji technicznych działających na rzecz rozwoju i pokojowego wykorzystania technologii
jądrowych, o wizycie Premiera Mateusza Morawieckiego w NCBJ,
III Kongresie Elektryki Polskiej i o udziale IChTJ w tegorocznym
Pikniku Naukowym i Nocy Muzeów.
Jak w niemal każdym numerze naszego czasopisma publikujemy
informacje/wspomnienia o Zmarłych, członkach naszej „atomistycznej” społeczności.
Zachęcam naszych Czytelników do obejrzenia ciekawych okładek PTJ. Kończę ten Wstępniak życzeniami, aby tegoroczne lato nie
było zbyt gorące, bo to oznacza wyraźną obecność efektu cieplarnianego. I życzę Państwu udanego wypoczynku podczas urlopów.
Stanisław Latek,
redaktor naczelny
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
2
PTJ
JAK TO Z „ŻARNOWCEM” BYŁO –
REFLEKSJA 30 LAT PO WSTRZYMANIU
BUDOWY
Część I: Od początków do wstrzymania budowy
How it happened with “Żarnowiec” – a reflection in
30 years after construction stoppage.
Part I – since the very beginning till construction halting
Władysław Kiełbasa
Streszczenie: W artykule (podzielonym na dwie części) przedstawiono historię Elektrowni Jądrowej (EJ) „Żarnowiec”:
• W części I (lata 1971-1989) – od przygotowania tej inwestycji, poprzez budowę, początki przygotowania rozruchu i eksploatacji, aż do wstrzymania budowy;
• W części II (lata 1989-2006) – analizy techniczne i ekonomiczne przedsięwzięcia, powstanie decyzji rządowej o zaniechaniu
tej budowy, likwidacja budowy (porzucenie bez rozbiórki rozpoczętych obiektów i uporządkowania terenu), oraz dalsze
działania i zdarzenia do czasu ponownego podjęcia przez polski Rząd pomysłu powrotu do energetyki jądrowej.
Historię tę pokazano na tle sytuacji gospodarczej, społecznej i politycznej w Polsce, z uwzględnieniem także aspektów międzynarodowych, które miały wpływ na losy tej inwestycji. Szczególną uwagę poświęcono znaczeniu, jakie dla podjęcia decyzji
o zaniechaniu kontynuacji budowy EJ „Żarnowiec” miała katastrofalna awaria czarnobylska, której skutki radiacyjne dotknęły także społeczeństwo polskie. Ponadto, omówiono zwięźle także historię komercyjnego wprowadzenia w krajach europejskich i w b. ZSRR radzieckich reaktorów WWER-440 modelu W-213, wyposażonych w układy bezpieczeństwa zaprojektowane,
zgodnie ze światową praktyką, na warunki granicznej (maksymalnej) awarii projektowej (MAP), zapoczątkowanej rozerwaniem
głównego rurociągu obiegu pierwotnego reaktora (LB LOCA1).
Abstract: In the article (divided into two parts) the history of the Zarnowiec Nuclear Power Plant has been presented:
• In Part I (years 1971-1989) – since the early project development phase, through plant construction, beginning of preparations for commissioning and operation, till plant construction stoppage;
• In Part II (years 1989-2006) – project technical and economic analyses, development process of the governmental decision
on cancellation of the project, construction site “liquidation” (abandoning the construction site without dismantling the
partly constructed facilities and no remediation work), and further actions and events till resuming by the Polish Government an idea of returning to nuclear power.
That history has been shown on the background of the economic, social and political situation in Poland, while considering also
the international context and aspects having bearing on the destiny of this project. A particular attention has been also given
to the significance of the Chernobyl disaster, radiological consequences of which have affected the Polish general public, for
the subsequent decision on discontinuation of the Zarnowiec NPP project. Moreover, the history of commercial introduction
to European countries and the former Soviet Union the new Soviet-designed power reactors VVER-440, model V-213, that were
equipped with engineered safety features designed, in accordance with common international practice, to copy with a bounding (maximal) design basis accident initiated by the main reactor coolant system pipe break (LB LOCA), has been outlined.
Słowa kluczowe: Elektrownia Jądrowa Żarnowiec, EJ Żarnowiec, Czarnobyl, profilaktyka jodowa tarczycy, Ministerstwo Przemysłu, MAEA, Siemens, Belgatom, Tractebel, Komisja Wspólnot Europejskich, maksymalna awaria projektowa, LB LOCA, ciężka
awaria, likwidacja przedsięwzięcia
Key words: Zarnowiec Nuclear Power Plant, Zarnowiec NPP, Czernobyl, iodine thyroid prophylaxis, Ministry of Industry, IAEA,
Siemens, Belgatom, Tractebel, Commission of European Communities, bounding design basis accident, LB LOCA, severe accident, project cancellation
Wiele osób, zwłaszcza młodszych, pytało mnie,
dlaczego budowa Elektrowni Jądrowej (EJ) w „Żarnowcu”2 została zaniechana? Nie jest możliwe udzielenie
1
Large Break Loss-Of-Coolant-Accident.
W rzeczywistości nie w Żarnowcu, lecz nad płd.-wsch. brzegiem
Jeziora Żarnowieckiego.
1
2
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
zwięzłej, a jednocześnie poprawnej, odpowiedzi na
takie pytanie. Najprościej i najkrócej jest powiedzieć:
z powodów politycznych, lecz taka odpowiedź niewiele wyjaśnia, choć ogólnie jest ona prawdziwa.
Pełniejsza odpowiedź wymaga bowiem odniesienia się do okoliczności i uwarunkowań, które doprowa-
PTJ
3
WŁADYSŁAW KIEŁBASA
dziły do podjęcia przez polityków takiej właśnie decyzji
oraz wyjaśnienia ich motywacji. Próbę udzielenia pełniejszej odpowiedzi na to pytanie podjąłem już w 1991 r.,
wówczas gdy na prośbę Zarządu PTN opracowałem obszerną informację opisującą społeczno-polityczno-gospodarcze tło tej decyzji i chocholi taniec ówczesnych
polityków wokół problemu „Żarnowca”. Skrót tej informacji został opublikowany w Biuletynie nr 15 (40) NSZZ
„Solidarność” Instytutów Atomistyki w Świerku, z dnia
21.10.1991 r., w postaci artykułu pt. „Żarnowiec. Jak powstała decyzja rządowa”. Po wielu latach mój pogląd na
ten temat zmienił się nieco w tym sensie, że obecnie
uważam, iż skutki katastrofalnej awarii w Czarnobylu
miały znacznie większy wpływ na decyzje w sprawie
przyszłości „Żarnowca” niż sądziłem wówczas. Wydaje mi się teraz, że efekt Czarnobyla był nawet najważniejszy. Dlatego też pozwoliłem sobie sparafrazować
tu tytuł artykułu prof. Zbigniewa Jaworowskiego „Jak
to z Czarnobylem było”, opublikowanego w tygodniku
„Wiedza i Życie” nr 5/1996 (mam nadzieję, że Profesor
nie miałby mi tego za złe…).
Mam nadzieję, że zrozumienie tych okoliczności,
uwarunkowań i motywacji polityków ułatwi Szanownym Czytelnikom poniższe kalendarium zdarzeń ze
zwięzłymi ich opisami, w którym przedstawiłem działania i zdarzenia związane z przygotowaniem i realizacją przedsięwzięcia EJ „Żarnowiec” na tle zdarzeń
i uwarunkowań zewnętrznych mających (niekiedy
przemożny) wpływ na to przedsięwzięcie i jego losy.
Chciałbym też, aby ten mój tekst przyczynił się do odkłamania wielu kłamstw i manipulacji oraz obalenia
mitów jakie narosły wokół EJ „Żarnowiec”, przebiegu
jej budowy i przyczyn zaniechania.
Wprowadzenie nowego radzieckiego modelu reaktora wodno-ciśnieniowego WWER-440/W-213, z układami bezpieczeństwa zaprojektowanymi na opanowanie i ograniczenie skutków
maksymalnej awarii projektowej zapoczątkowanej rozerwaniem rurociągu obiegu chłodzenia reaktora o max. średnicy.
09.05.1977 r.: przekazanie do eksploatacji pierwszego bloku energetycznego z reaktorem tego modelu w EJ Loviisa (Finlandia), właściciel i eksplorator:
Imatran Voima Oy (IVO). Drugi blok przekazano do
eksploatacji 05.01.1981 r. EJ Loviisa to przykład bardzo
udanego mariażu radzieckiej i zachodniej technologii.
Radzieckiej konstrukcji i dostawy są: jądrowy układ
wytwarzania pary, układy awaryjnego chłodzenia
rdzenia i inne układy/urządzenia bezpieczeństwa lub
istotne dla bezpieczeństwa, turbozespoły z urządzeniami pomocniczymi, oraz inne wyposażenie technologiczne. Natomiast obudowa bezpieczeństwa reaktora w kształcie walca z kopułą, wyposażona w kondensator lodowy zmniejszający ciśnienie awaryjne,
została zaprojektowana i zrealizowana przez amerykańską firmę Westinghouse, a systemy pomiarów
i sterowania przez niemiecką firmę Siemens KWU3.
Fot. 1. Widok na EJ Loviisa (Finlandia), skan pocztówki wydanej przez IVO
Photo 1. A view of the Loviisa NPP (Finland), IVO-published postcard
scanned
09.1981 r.: przyłączenie do sieci w EJ Równe (b.
ZSRR, obecnie Ukraina) pierwszego bloku WWER-440/W-213, z obudową bezpieczeństwa wyposażoną
w tzw. wieżę lokalizacji awarii (WLA), z wodnym kondensatorem barbotażowym (rozwiązanie projektowe:
dwa budynki reaktorów na wspólnej płycie fundamentowej); drugi blok tej elektrowni przyłączono do sieci
w 07.1982 r.
Następne zrealizowane bloki z reaktorami modelu WWER-440/W-213 to:
• EJ Kola (b. ZSRR, Federacja Rosyjska), przekazanie
do próbnej eksploatacji: 3-blok – 12.1982 r., 4-blok
– 12.1984 r.
• EJ Bohunice (b. Czechosłowacja, obecnie Słowacja), rozpoczęcie budowy w 1976 r., wprowadzenie
do stałej eksploatacji: 3-blok - 14.02.1985 r., 4-blok
18.12.1985 r.
• EJ Paks (Węgry), rozpoczęcie budowy – 08.1974 r.,
wprowadzenie do stałej eksploatacji kolejnych czterech bloków: 10.08.1983 r., 14.11.1984 r., 01.12.1988 r.,
01.11.1987 r.
• EJ Dukovany (b. Czechosłowacja, obecnie Czechy),
roboty przygotowawcze – 1974 r., wprowadzenie
do stałej eksploatacji kolejnych czterech bloków:
11.1985 r., 09.1986 r., 06.1987 r., 01.1988 r.
• EJ Mohovce (b. Czechosłowacja, obecnie Słowacja):
rozpoczęcie budowy bloków 1 i 2 w listopadzie
1982 r., a bloków 3 i 4 w 1987 r. W 1991 r. budowa
wszystkich czterech bloków została zawieszona
z powodu braku funduszy (przy zaawansowaniu
1 blok – ok. 70%, 2 blok – ok. 30%). W 1996 r. została
wznowiona budowa bloków 1 i 2, które zostały
oddane do eksploatacji odpowiednio w latach
1998 i 2000. Co więcej, Słowacy utrzymali w dobrym stanie wyposażenie technologiczne dla
dwóch pozostałych bloków i ich budowa (po
wprowadzeniu modyfikacji projektu m.in. w celu
podwyższenia bezpieczeństwa) została wznowio-
Kraftwerk Union AG.
3
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
4
JAK TO Z „ŻARNOWCEM” BYŁO –...REFLEKSJA/How it happened with “Żarnowiec” a reflection...
na w listopadzie 2008 r.! W kwietniu 2019 r. zostały
zakończone kompleksowe próby bloku 3 na gorąco
i blok ten jest gotowy do rozpoczęcia jądrowego etapu rozruchu, tj. rozruchu fizycznego reaktora, którego początkiem jest załadunek paliwa jądrowego do
rdzenia (zaawansowanie prac 98,8%). Natomiast zaawansowanie prac na 4 bloku przekraczało w maju
2019 r. 87%. Realizacja EJ Mochovce (jej początkowa
faza) i EJ Żarnowiec przebiegały praktycznie w tym
samym czasie, chociaż „Mochovce” wkrótce wyprzedziły „Żarnowiec”, bo stan gospodarki czechosłowackiej był znacznie lepszy niż gospodarki PRL.
W przeciwieństwie do polskiego „Żarnowca” Słowacy nie zmarnowali inwestycji w Mochovcach,
pomimo rozlicznych trudności w okresie przełomu
politycznego i zmian gospodarczych na początku
lat 90. ubiegłego wieku.
Fot. 3. Widok na EJ Greifswald (b. NRD, Niemcy, Meklemburgia – Pomorze Przednie)
Photo 3. A view of the Greifswald NPP (f. GDR, Germany, Mecklenburg-Vorpommern; https://www.nuklearesicherheit.de/en/nuclear-facilities/nuclear-power-plants-in-germany/nuclear-power-plant-greifswald/)
•
Fot. 2. Widok na EJ Mochovce (Słowacja)
Photo 2. A view of the Mochovce NPP (Slovakia; https://www.seas.sk/
mochovce-nuclear-power-plant )
Zaniechane budowy bloków z reaktorami modelu WWER-440/W-213:
• EJ Nord / Greifswald (b. NRD, Niemcy, Meklemburgia – Pomorze Przednie), 4 bloki (5-8): realizację
bloków 5 i 6 rozpoczęto w grudniu 1976 r., prace
budowlane przy 5. bloku zakończono w kwietniu
1989 r., 1.11.1989 r. blok ten włączono do próbnej
eksploatacji, lecz 29.11.1989 r. został on wyłączony (jak się później okazało na stałe). Zostały także
zakończone prace budowlane na bloku 6., który
jednak nie został uruchomiony. Następnie, po
zjednoczeniu Niemiec, najpierw (w 1990 r.) wyłączono z eksploatacji starsze bloki 1-4 z reaktorami WWER-440/W-230, a następnie (w 1991 r.) zaniechano kontynuacji prac przy blokach, a także
przy blokach 5-8 z reaktorami WWER-440/W-213.
Powodem tej decyzji była ocena, że modernizacje
w celu podwyższenia bezpieczeństwa (dotyczyło to zwłaszcza starszych bloków z reaktorami
WWER-440/W-230) tej elektrowni byłyby zbyt
kosztowne. Przewidywano wówczas, że na terenach byłego NRD zostanie wybudowana przez
Siemensa nowa EJ z nowoczesnymi blokami PWR
model Konvoi, co jednak nie nastąpiło. Aktualnie
trwa demontaż elektrowni Nord/Greifswald.
EJ Żarnowiec: miały zostać wybudowane 4 bloki energetyczne z reaktorami modelu WWER-440/W-213, w dwóch etapach budowy (I etap – bloki 1 i 2: 2x465 MWe, II etap – bloki 3 i 4: 2x465 MWe).
Przy tym w „Żarnowcu” miał być zastosowany układ
monoblokowy (tj. jeden turbozespół na reaktor,
w odróżnieniu od typowego układu radzieckiego
duo-blokowego: 2 turbozespoły na reaktor). Cała
część konwencjonalna elektrowni była projektowana w Polsce (przez krajowe „Energoprojekty”,
głównie warszawski), zaś dostawy wyposażenia
technologicznego w ogromnej większości były
realizowane przez polski przemysł. W szczególności: turbozespoły przez ZAMECH Elbląg i DOLMEL
Wrocław, transformatory blokowe przez ELTA Łódź,
awaryjna siłownia dieslowska przez ZUT „Zgoda”
Świętochłowice, duże pompy przez Warszawską
i Leszczyńską Fabryki Pomp, urządzenia wentylacyjne przez MAWENT Malbork, armaturę przez CHEMAR
Kielce, itd). Część jądrowa elektrowni była natomiast
projektowana przez radzieckie biuro projektów ŁOATEP Leningrad, w ścisłej współpracy z „Energoprojektem” i Inwestorem. Istotną część wyposażenia
technologicznego także dla części jądrowej elektrowni miał dostarczyć polski przemysł. W szczególności: RAFAKO Racibórz – stabilizatory ciśnienia
i wytwornice pary (dla II etapu), METALCHEM Opole
– zbiorniki biernego układu awaryjnego chłodzenia
reaktora, zbiorniki roztworu kwasu borowego, FAKOP Sosnowiec – wymienniki ciepła, ZZUJ POLON
system pomiarów wewnątrz-reaktorowych „Hindukusz” i system kontroli dozymetrycznej „Sejwał”, i in.
Ogólnie dostawy wyposażenia do części jądrowej
realizowało wiele krajów RWPG4, zgodnie z umową
o specjalizacji produkcji i dostawach wyposażenia
dla EJ. W b. Czechosłowacji produkowane były reaktory (Škoda Pilzno), wytwornice pary (Zakłady
Vitkovice) i bloki montażowe pętli obiegu chłodze-
Rada Wzajemnej Pomocy Gospodarczej.
4
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
PTJ
PTJ
5
WŁADYSŁAW KIEŁBASA
nia reaktora, a z dużych urządzeń w ZSRR produkowane były jedynie główne pompy cyrkulacyjne.
Dzięki zastosowaniu turbozespołów o sprawności
wyższej od radzieckich, skonstruowanych w oparciu o wiedzę licencyjną szwajcarskiej firmy BBC
(następnie koncernu ABB), moc elektryczna brutto
bloku została zwiększona o ok. 5,7%, z 440 MWe
do 465 MWe. Ponadto, ciepło z bloków II etapu miało być wykorzystane także do celów ciepłowniczych
– ogrzewania Trójmiasta, w tym celu skonstruowano
turbozespoły upustowo-kondensacyjne i zaprojektowano duży węzeł ciepłowniczy.
wyprzedaży materiałów i urządzeń oraz terenów budowy
(oczywiście oprócz rejonu głównych obiektów), w szczególności tych z obszernymi obiektami zaplecza.
Fot. 5. Widok na obiekty porzuconej budowy I etapu EJ „Żarnowiec”
(fot. NCBJ, dzięki uprzejmości Pomorskiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej)
Photo 5. A view of the facilities of the abandoned Zarnowiec NPP 1st construction stage. Photo by NCBJ, by courtesy of Pomorska Specjalna Strefa
Ekonomiczna
Fot. 4. Makieta I etapu EJ „Żarnowiec”
Photo 4. Mock-up of the Zarnowiec NPP
Decyzja o rozpoczęciu budowy EJ „Żarnowiec”
została podjęta przez Rząd PRL 18.01.1982 r. (nieco
ponad miesiąc od wprowadzenia stanu wojennego), a prace na budowie (roboty ziemne) rozpoczęto
01.04.1982 r. Decyzja rządowa dotyczyła faktycznie
rozpoczęcia budowy I etapu (2x465 MWe), a formalna
decyzja o rozpoczęciu budowy II etapu nigdy nie została podjęta5. W dniu 11.11.1985 r. Inwestor (Elektrownia
Jądrowa „Żarnowiec” w budowie). Decyzję o zaniechaniu budowy (przy zaawansowaniu szacowanym na ok.
40%) podjął natomiast nowy, „solidarnościowy” Rząd
Polski (Tadeusza Mazowieckiego) 04.09.1990 r. Decyzja
ta – o ciężkich skutkach ekonomicznych i społecznych
– została podjęta pomimo zainteresowania i deklaracji
wsparcia firm i instytucji europejskich (Siemens, EDF, IVO
Engineering, Komisja Wspólnot Europejskich) i amerykańskich (Westinghouse, rząd USA). Niestety ówczesny
polski Rząd nie wykazywał chęci poszukiwania pozytywnego rozwiązania.
W efekcie tej decyzji budowa EJ Żarnowiec faktycznie została porzucona, gdyż poza rozbiórką (sprzedanych na złom) konstrukcji stalowej budynków maszynowni, centralnego warsztatu remontowego i wiaty środków
transportu, oraz wykładzin stalowych ścian i drzwi osłonowych w budynkach reaktorów, nie wykonano żadnych
innych prac rozbiórkowych przy głównych obiektach
I etapu budowy elektrowni, a także nie uporządkowano
terenu. Likwidacja budowy sprowadzała się więc tylko do
Dla 3. i 4. bloku jedynie zamówiono urządzenia o długim cyklu
budowy (w szczególności reaktory) i wykonano wykopy pod budynek reaktorów i centralną pompownię.
5
Fot. 6. Widok od strony południowej na porzucone obiekty I etapu EJ
Żarnowiec (fot. Władysław Kiełbasa)
Photo 6. A southern view of the facilities of the abandoned Zarnowiec
NPP 1st construction stage. Photo by W. Kiełbasa
Oprócz tego zaniechano budowę 2. bloków z reaktorami modelu WWER-440/W-318 w EJ Juragua na
Kubie (dla tego modelu reaktora zaprojektowano obudowę bezpieczeństwa w postaci cylindra z kopułą). Realizację EJ Juragua rozpoczęto w 1983 r., a (z powodu
braku środków finansowych) zawieszono w roku 1992 r.
przy zaawansowaniu: 1 blok – 90-97% robót budowlano-montażowych, 37% montaż elementów reaktora;
2 blok – ok. 20-30% robót budowlano-montażowych.
W roku 1995 podejmowano próby wznowienia budowy, lecz w 1997 r. ogłoszono jej wstrzymanie na czas
nieokreślony. Powodem był w tym przypadku oczywiście kryzys ekonomiczny i rozpad ZSRR.
Fot. 7. Widok na 1 blok EJ Juragua na Kubie (porzucona budowa)
Photo 7. A view of the Juragua NPP 1st unit on Cuba (abandoned construction;
http://www.thebohemianblog.com/2014/08/cuba-abandoned-unfinished-soviet-nuclear-power-station.html)
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
6
JAK TO Z „ŻARNOWCEM” BYŁO –...REFLEKSJA/How it happened with “Żarnowiec” a reflection...
18.01.1982 r.: Uchwała Nr 10/82 Rady Ministrów PRL
(Rządu kierowanego przez gen. Wojciecha Jaruzelskiego) w sprawie realizacji budowy I etapu EJ Żarnowiec
obejmującego 2 bloki energetyczne o mocy 465 MW
każdy. Uruchomienie pierwszego bloku miało nastąpić w 1989 r., a drugiego w 1990 r. Decyzja ta była dla
nas, zajmujących się przygotowaniem budowy EJ „Żarnowiec”, dużym zaskoczeniem, zważywszy na fatalną
sytuację społeczno-polityczną w kraju i decyzję o rozwiązaniu naszego Zespołu sprzed niespełna czterech
tygodni. Jednocześnie Rząd PRL podjął także decyzję
o rozpoczęciu budowy metra w Warszawie.
27.02.1982 r.: utworzenie na mocy ustawy sejmowej Państwowej Agencji Atomistyki (PAA); na
Prezesa PAA powołano dra Mieczysława Sowińskiego,
byłego wicedyrektora Zjednoczonego Instytutu Badań
Jądrowych w Dubnej k. Moskwy.
20.03.1982 r.: wstępne pozwolenie na budowę –
w zakresie robót ziemnych i przygotowania placu budowy dla urządzeń i obiektów Elektrowni Jądrowej „Żarnowiec” (decyzja Wojewódzkiego Zarządu Gospodarki
Przestrzennej w Gdańsku Nr ZGP-II-440/P/44/4/82).
31.03.1982 r.: przekazanie placu budowy wykonawcy BPBEiP „Energoblok-Wybrzeże” z Gdyni, rozpoczęcie
robót ziemnych na placu budowy 01.04.1982 r.
14.04.1982 r.: nowa umowa między Rządem PRL
a Rządem ZSRR o współpracy w budowie w PRL Elektrowni Jądrowej „Żarnowiec”.
01.06.1982 r.: powołanie Państwowego Przedsiębiorstwa „Elektrownia Jądrowa »Żarnowiec« w budowie”.
13.12.1982 r.: rozwiązanie Instytutu Badań Jądrowych w Świerku (IBJ) i jego podział na trzy Instytuty: Energii Atomowej, Problemów Jądrowych, oraz Chemii i Techniki Jądrowej; ta represyjna reorganizacja miała głównie na celu rozprawienie się z silną w IBJ opozycją „solidarnościową” i przeprowadzenie czystek kadrowych. W efekcie niektórzy zwolnieni wówczas z pracy
i represjonowani pracownicy IBJ, którzy nie potrafili dla
dobra sprawy wznieść się ponad swoje krzywdy i urazy (m.in. dr Mirosław Dakowski i dr Andrzej Wierusz)
będą w przyszłości z pasją i nierzadko demagogicznie
zwalczać budowę EJ „Żarnowiec” jako obiekt zrodzony
w stanie wojennym i będący emanacją sowieckiej dominacji, przestarzały technicznie i niebezpieczny.
14.04.1983 r.: kolejna umowa między Rządem PRL
a Rządem ZSRR o współpracy w budowie w PRL Elektrowni Jądrowej „Żarnowiec”.
I połowa 1983 r.: aktualizacja ZTE I etapu budowy
(z uwzględnieniem inflacji), koszt 110 mld zł.
20.05.1983 r.: oficjalne przekazanie do eksploatacji
Elektrowni Szczytowo-Pompowej (ESP) „Żarnowiec”,
o mocy osiągalnej w ruchu turbinowym 716 MW, a poborze mocy w ruchu pompowym 800 MW; ze sztucznym zbiornikiem górnym o pojemności energetycznej
3600 MWh. W założeniach ESP „Żarnowiec” miała być,
wraz z elektrownią jądrową, elementem węzła energetycznego „Żarnowiec”.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
PTJ
31.12.1983 r.: Uchwała Nr 206/83 Rady Ministrów
PRL o oddaniu do eksploatacji bloków Nr 1 (grudzień
1990 r.) i Nr 2 (grudzień 1991 r.).
03.02.1984 r.: powołanie decyzją Prezesa PAA
dozoru jądrowego (DJ) sprawowanego przez Zespół
Pełnomocnika Prezesa PAA ds. Bezpieczeństwa Jądrowego, na stanowisko Pełnomocnika Prezesa PAA ds.
Bezpieczeństwa Jądrowego, jako Głównego Inspektora
Dozoru Jądrowego, powołano doc. Wacława Dąbka, b.
wicedyrektora IBJ. Pełnomocnik Prezesa PAA ds. Bezpieczeństwa Jądrowego wydał następnie kilka wytycznych dozorowych.
październik 1984 r.: rozpoczęcie robót budowlanych przy głównych budynkach elektrowni (budynek
reaktorów z wieżami lokalizacji awarii i nawami urządzeń elektrycznych, budynki maszynowni).
10.03.1985 r.: w ZSRR władzę przejmuje Michaił Gorbaczow, który został wybrany na sekretarza
generalnego KPZR6. Gorbaczow ogłasza swój program polityczny: przebudowa (pieriestrojka), jawność
(głasnost) i przyśpieszenie (uskorenije); twardy sowiecki
system zaczyna kruszeć. Choć ta próba zreformowania
systemu komunistycznego ostatecznie skończyła rozpadem ZSRR (w 1991 r.), to my odczuliśmy pozytywne
efekty tych zmian politycznych w ZSRR. Była to znacznie większa otwartość w kontaktach z rosyjskimi
projektantami i organizacjami oraz ich skłonność do
wprowadzania modyfikacji projektu EJ „Żarnowiec”,
w szczególności z uwzględnieniem wniosków z awarii
TMI-2 (zresztą sami Rosjanie wystąpili z propozycjami
zmian, a było to jeszcze przed awarią w Czarnobylu).
Do maja 1985 r. na budowie:
• zakończenie robót makroniwelacyjnych na
placu budowy EJ;
• zakończenie realizacji obiektów zaplecza budowy;
• wykonanie odwodnień terenu i wykopów oraz
większej części instalacji podziemnych;
• przy budynku reaktorów I i II bloku wykonano:
- wykop fundamentowy z odwodnieniem,
- zagęszczenie gruntu i utwardzenie podłoża
pod płytę fundamentową,
- izolację hydrotechniczną płyty fundamentowej.
1985 r.: rozpoczęto prace nad opracowaniem raportu bezpieczeństwa dla II etapu EJ „Żarnowiec”, koordynowane przez BSiPE „Energoprojekt” Warszawa
– w oparciu o materiały i dane radzieckie oraz analizy
bezpieczeństwa wykonywane przez polskie ośrodki
naukowo-badawcze (IEA, CLOR, PW, PG, IASE, IEn), przy
współudziale specjalistów Inwestora EJ „Żarnowiec”.
11.03.1985 r.: Uchwała Nr 29/85 Rady Ministrów
PRL w sprawie rozwoju energetyki jądrowej w Polsce
do 2000 r.
Czerwiec 1985 r.: kolejna weryfikacja ZTE, koszt
145 mld zł (w cenach roku 1984)7.
Komunistyczna Partia Związku Radzieckiego.
GBSiPE Energoprojekt Warszawa: Elektrownia Jądrowa Żarnowiec.
Etap I – 2 x 440 MW. Aktualizacja. Założenia techniczno-ekonomic-
6
7
PTJ
7
WŁADYSŁAW KIEŁBASA
Maj 1985 r.: wmurowanie aktu erekcyjnego pod płytę fundamentową, z udziałem ówczesnego Ministra Górnictwa i Energetyki gen. Czesława Piotrowskiego.
Do późnej jesieni 1985 r.: roboty zbrojarskie i montaż rurociągów kanalizacji aktywnej w obrębie płyty fundamentowej budynku reaktorów.
11.11.1985 r.: Inwestor otrzymuje od Prezesa PAA
zezwolenie na budowę I etapu EJ „Żarnowiec”,
z punktu widzenia bezpieczeństwa jądrowego i ochrony
radiologicznej. Zezwolenie to umożliwiło rozpoczęcie
betonowania płyty fundamentowej budynku reaktorów
1 i 2 bloku.
22.11.1985 r.: kontrakt Nr 05-423/31001 zawarty
pomiędzy PTHZ „Elektrim” i „Atomeneregoeksport” Moskwa na opracowanie materiałów do ZTE II-etapu EJ Żarnowiec.
10.12.1985 r.: rozpoczęcie betonowania płyty
fundamentowej budynku reaktorów 1 i 2 bloku (roboty betoniarskie realizowane były etapami określonymi
w technologii budowy i zostały zakończone dopiero
w dniu 09.11.1987 r.).
26.04.1986 r.: uchwalenie przez Sejm ustawy „Prawo atomowe”, porządkującej szereg aspektów formalnoprawnych związanych z pokojowym wykorzystaniem
energii atomowej w Polsce.
26.04.1986 r.: katastrofalna awaria i pożar reaktora 4 bloku Czarnonobylskiej EJ (b. ZSRR, Ukraina),
z reaktorem RBMK (kanałowym, z moderatorem grafitowym, chłodzonym lekką wodą, bez obudowy bezpieczeństwa).
29.04.1986 r.: Powołanie „Komisji Rządowej do
Spraw Oceny Promieniowania Jądrowego i Działań Profilaktycznych” pod przewodnictwem wicepremiera Rządu
PRL Zbigniewa Szałajdy. W skład tej komisji jako ekspert
został powołany prof. Zbigniew Jaworowski, ówczesny
szef Zakładu Medycyny Radiacyjnej w Centralnym Laboratorium Ochrony Radiologicznej.
Prof. Jaworowski tak wspominał ówczesne działania
informacyjne władz PRL8 po tej awarii:
„Polityka informacyjna, którą władze stosowały
w pierwszych dwóch dniach, była błędna”. […] „28 kwietnia
nie było jej wcale, ponieważ rząd dowiedział się o skażeniach w Polsce zbyt późno. Ostatnie dzienniki radiowe i telewizyjne przekazały jedynie krótką informację agencyjną
o wypadku w Czarnobylu”9.
Tego samego dnia prof. Zbigniew Jaworowski wraz
z dr. Krzysztofem Żarnowieckim przygotowali dokładną
informację na temat skażeń w Polsce, która miała być
pierwszym oficjalnym komunikatem Komisji Rządowej
ds. Oceny Promieniowania Jądrowego i Działań Profilaktycznych. Władze przyjęły tekst, jednak później został on
całkowicie zmieniony przez Wydział Prasy Komitetu Centralnego PZPR i rzecznika prasowego rządu.
zne. Wstępny raport bezpieczeństwa. Warszawa, czerwiec 1985 r., Nr
arch. 778 266.
8
https://licznikgeigera.pl/dezinformacja-i-informacja/
9
Zbigniew Jaworowski: „Jak to z Czarnobylem było”. „Wiedza i Życie”,
maj 1996 r. http://archiwum.wiz.pl/1996/96052000.asp
„W efekcie 30 kwietnia publiczność znowu dowiedziała się, że radioaktywny jod »lata« w obłoku gdzieś
wysoko nad Polską. Ponadto podano kłamliwą informację, że nastąpiło jedynie podwyższenie stężenia aktywnego jodu w powietrzu […], stwierdza się spadkową
tendencję poziomu stężenia i że nie stwierdzono podwyższenia stężenia innych pierwiastków” 10.
Naukowcy z Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej stanowczo zaprotestowali, gdyż
kłamstwo o niestwierdzeniu podwyższenia stężenia
innych pierwiastków było wręcz kompromitujące. Po
tych słowach przewodniczący Komisji Rządowej, wicepremier Zbigniew Szałajda, zapewnił, że manipulacja informacją już się nie powtórzy. Władze przejęły
się więc sugestią prof. Zbigniewa Jaworowskiego,
że przez tego typu kłamstwa Polska przestanie być
wiarygodna w oczach zagranicznych kontrahentów
i konsumentów, i poniesie setki milionów dolarów
strat na eksporcie żywności.
Od tego momentu, wszystkie kolejne informacje prasowe, które publikowały polskie władze, były
zgodne z rzeczywistością. Prof. Jaworowski w swoim
artykule wspomniał tu m.in. o publikacji „Expressu
Wieczornego” z dnia 5 maja 1986 r. Był to komunikat
Komisji Rządowej wraz ze szczegółową tabelą średnich skażeń w kraju. „Tego rodzaju informacja była
unikatem w prasie światowej i została potem uznana
przez ekspertów amerykańskiej Food and Drug Administration za najbardziej przejrzystą i pożyteczną spośród
wielu” 11.
W artykule, który ukazał się w magazynie „Świat
Nauki. Scientific American” w kwietniu 2006 r., prof.
Jaworowski napisał, że od pierwszych chwil wokół katastrofy w Czarnobylu zaczęły narastać przerażające
mity, a jedną z głównych ról odegrały głodne sensacji
media.
„Donoszono o setkach tysięcy ofiar, masowej epidemii nowotworów i straszliwych zmianach genetycznych. Amerykański tabloid »National Inquirer«
w jednym z wydań z 1986 roku zamieścił rysunek
dwumetrowej wielkości kurczaka rzekomo złapanego koło Czarnobyla przez dzielnych radzieckich
uczonych. »The New York Post« już 30 kwietnia 1986
r. podawał na pierwszej stronie: »Masowy grób:
15 000 ciał spychanych buldożerami do nuklearnych dołów«. Czarnobylskie zgony mnożyły się w mediach jak
grzyby po deszczu, a na zdjęciach i w filmach jako ofiar
napromieniowania pokazywano nieszczęsne dzieci chore na białaczkę albo dotknięte ciężkimi zaburzeniami
rozwojowymi, które można znaleźć w każdym szpitalu.
Od tej pory ludzie zaczęli też przypisywać skutkom Czarnobyla nawet banalne choroby, niemające nic wspólnego z promieniowaniem jonizującym” – pisał Profesor.
Prof. Jaworowski zaznaczył, że media uznały wybuch reaktora jądrowego w Czarnobylu za największą
katastrofę drugiej połowy XX wieku. Podkreślił przy
Ibidem.
Ibidem.
10
11
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
8
JAK TO Z „ŻARNOWCEM” BYŁO –...REFLEKSJA/How it happened with “Żarnowiec” a reflection...
tym, że raporty naukowe pokazują, że była to największa katastrofa psychologiczna, a wokół niej narosło
bardzo wiele mitów. Rewelacje żądnych sensacji mediów i ogólny szum informacyjny na temat tego, co się
stało i co się aktualnie dzieje w Czarnobylu oraz spekulacje nt. tego, co się może jeszcze wydarzyć (przy braku
jakichkolwiek informacji od władz sowieckich) i jakie to
może mieć skutki radiacyjne w krajach, do których dotarły skażenia (zwłaszcza sąsiadujących z Ukrainą), powodowały narastanie w społeczeństwie niepokoju
aż do paniki.
W sytuacji niepokojących danych o aktualnej sytuacji radiacyjnej w kraju oraz wobec braku informacji
o skali awarii i prognoz co do jej dalszego przebiegu,
już w pierwszym dniu funkcjonowania (29.04.1986 r. ok.
godz. 11:00) Komisja Rządowa oficjalnie zaleciła podjęcie na dużą skalę akcji profilaktyki jodowej tarczycy, aby ograniczyć wchłanianie jodu promieniotwórczego.
Prof. Jaworowski tak pisze o tej akcji12: „W wyniku
akcji jodowej 18,5 mln ludzi przyjęło blokującą dawkę
płynu Lugola, w tym ponad 95% dzieci i młodzieży. Była
to pierwsza w historii medycyny tak wielka akcja profilaktyczna dokonana w ciągu kilku dni. Rozpoczęto ją po
ok. 13 godzinach od powziętej decyzji. Akcja ta dowodzi
wysokiej sprawności organizacyjnej i zdolności do improwizacji Polaków. […] Badania epidemiologiczne (największe, jakie kiedykolwiek przeprowadzono w Polsce) wykonane przez zespół prof. Janusza Naumana z Akademii
Medycznej w Warszawie, złożony z najwybitniejszych polskich endokrynologów i radiologów wykazały, że łagodne
„zewnątrztarczycowe” objawy uboczne po podaniu płynu
Lugola (mdłości, bóle głowy i swędzenie skóry) pojawiły
się w ok. 5% przypadków. U bardzo małych dzieci niekiedy występowały wymioty, prawie zawsze u tych, którym
zamiast płynu Lugola podano roztwór jodyny. W żadnej
grupie wiekowej nie zaobserwowano ubocznego „wewnątrztarczycowego” działania profilaktycznych dawek
jodu. W badaniach tych, przeprowadzonych w latach
1989-1990, nie stwierdzono zwiększonego występowania
nowotworów tarczycy. Badania Instytutu Onkologii nie
wykazały do roku 1995 wzrostu nowotworów tarczycy
i białaczek”.
Akacja jodowa była więc obiektywnie sukcesem,
lecz jej wprowadzenie bynajmniej nie uspokoiło panicznych nastrojów w społeczeństwie, które po
raz pierwszy zostało bezpośrednio dotknięte skutkami radiacyjnymi awarii w elektrowni jądrowej,
a nie było przygotowane na taką sytuację. Panowało
powszechne przekonanie, iż nawet najmniejsza dawka
promieniowania, bliska zerowej, powoduje powstawanie nowotworów. W panice wykupowano więc z aptek
jodynę i wielu także dorosłych ją wypiło.
Wobec braku po Czarnobylu akcji informacyjnej nt. bezpieczeństwa elektrowni jądrowych i skutków zdrowotnych promieniowania jonizującego, prowadzenia, której władze komunistyczne nie uważały
Ibidem.
12
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
PTJ
za potrzebne, ten (nieuleczony) czarnobylski szok
w społeczeństwie miał mieć w przyszłości zabójcze
konsekwencje dla budowy EJ „Żarnowiec”.
Chociaż skutki radiacyjne awarii czarnobylskiej
w naszym kraju okazały się względnie nieduże13, to społeczeństwo polskie, którego poczucie bezpieczeństwa zostało wówczas silnie naruszone, stało się bardzo podatne na kłamliwą i napastliwą antyjądrową
propagandę prowadzoną później przez przeciwników
budowy EJ „Żarnowiec” – różnych demagogów, liczne
organizacje nazywające siebie „ekologicznymi”, a także
polityków tzw. opozycji demokratycznej w ich agitacji
wyborczej, którzy kategorycznie domagali się natychmiastowego zaniechania tej budowy.
20.06.1986 r.: Uchwała Nr 48/87 Rady Ministrów
PRL w sprawie zapewnienia realizacji ustaleń i wniosków z raportu Komisji Rządowej do Spraw Oceny Promieniowania Jądrowego i Działań Profilaktycznych.
Lata 1985-1986 i później: radzieckie propozycje
zmian i modernizacji projektu EJ „Żarnowiec”, formalnie zgłoszone w postaci „referatu w sprawie podwyższenia bezpieczeństwa eksploatacji EJ „Żarnowiec”.
Propozycje te w dużej mierze wynikały z wniosków
z awarii TMI-2. Zakres tych zmian został następnie znacznie rozszerzony po awarii czarnobylskiej, z uwzględnieniem także propozycji strony polskiej (Rosjanie wykazywali wówczas już bardzo dużą otwartość i elastyczność
w przeciwieństwie do okresu przed Czarnobylem).
Lato 1986 r.: pojawiają się pierwsze publikacje
przeciwników budowy EJ „Żarnowiec” z Wybrzeża: artykuły w prasie katolickiej („Gwiazda morza”, „Gość niedzielny”, „W drodze”) oraz w formie ulotek (autorzy: dr
Jerzy Jaśkowski i prof. Józef Terlecki – AM w Gdańsku,
prof. Zygmunt Polański i dr Jerzy Salmonowicz – MIR14,
prof. Gotfryd Kupryszewski i doc. Jerzy Grzywacz – UG,
dr Jaśkiewicz – PG).
październik 1986 r.: założenie przez Władysława
Dobrowolskiego w Gdańsku Franciszkańskiego Ruchu
Ekologicznego (FRE), szczególnie aktywnym działaczem FRE staje się dr Jerzy Jaśkowski z Katedry Fizyki
i Biofizyki Akademii Medycznej w Gdańsku, oprócz niego najbardziej aktywnym w organizowaniu różnych akcji protestacyjnych był pan Tomasz Burek.
Lata 1987-1990 – publikacje i akcje przeciwników budowy
Kolejne, coraz częstsze publikacje przeciwników
budowy (głównie autorstwa dra J. Jaśkowskiego) w tygodnikach i miesięcznikach jak: „Pomerania”, „Stolica”,
„Ład”, „Morze”, „Wprost”, „Aura”, „Przyroda Polska”, „Polityka”, „Orientacje”, „Tygodnik Solidarność”, „Tygodnik
Gdański”, „Kobieta i Życie”, „Tygodnik Kulturalny”, a nawet „Przegląd Techniczny”.
Według ocen UNSCEAR: średnia dawka promieniowania na całe
ciało od czarnobylskich radioizotopów w pierwszym roku po awarii
wyniosła 0,27 mSv (11% rocznej dawki naturalnej promieniowania),
a (dodatkową) dawkę życiową oszacowano na ok. 0,9 mSv (co stanowi ok. 0,5% dawki ze źródeł naturalnych). Znacząco wyższe były
dawki na tarczycę od jodu-131.
14
Morski Instytut Rybacki.
13
PTJ
Szczególnie w atakowaniu „Żarnowca” wsławił się
dr Jerzy Jaśkowski z Akademii Medycznej w Gdańsku
i aktywista Franciszkańskiego Ruchu Ekologicznego,
który był niezwykle aktywny i skuteczny w rozsiewaniu
rozlicznych kłamstw i wymysłów nt. rzekomej szkodliwości tego obiektu obliczonych na straszenie społeczeństwa, w rodzaju takich jak niżej (przytaczam tylko
niektóre):
„Znaczna część powietrza (znad EJ »Żarnowiec«) zawierająca duże ilości gazów radioaktywnych, dodatkowo
jonizujących powietrze, znajdzie się nad Trójmiastem.
Wiadomo, że obecność tych radionuklidów może zwiększyć liczbę zachorowań na nowotwory nawet o 200%!”15.
„Po uruchomieniu EJ Żarnowiec dojdzie w Gdańsku
do wzrostu umieralności na nowotwory o 200%”16.
„EJ w Żarnowcu będzie emitowała do atmosfery ok.
100 000 Ci substancji promieniotwórczych rocznie, tj. ilość,
jaka powstała po wybuchu bomby w Hiroszimie”17 oraz
„… wielkość tego promieniowania jest równa substancji
promieniotwórczej, jaka uwolniła się w czasie wybuchu
w 1945 r. w Hiroszimie”18.
„Żarnowiec wyemituje rocznie, przy bezawaryjnej
pracy, do atmosfery ok. 100 curie. Jest to promieniowanie
rzędu bomby atomowej, którą zrzucono na Hiroszimę.”19
„Wielkości radionuklidów uwalniane z elektrowni jądrowych na Zachodzie są równe pod względem aktywności
~ 10-100 bombom atomowym zrzuconym na Hiroszimę”20.
„Ilość radionuklidów uwalnianych podczas bezawaryjnej pracy elektrowni jądrowej w ciągu jednego roku
stanowi wartość porównywalną z 100 bombami zrzuconymi na Hiroszimę. Należy też zdecydowanie odrzucić
twierdzenie, że są to głównie gazy szlachetne, które nie
ulegają metabolizmowi w organizmie człowieka. Pierwiastki te posiadają określoną energię, dużo wyższą niż
energia wiązań chemicznych, trudno więc zaprzeczyć
jej działaniu na komórki. Pierwiastki te powodują także
wzrost jonizacji powietrza ze wszystkimi jego negatywnymi następstwami. Oprócz gazów szlachetnych stwierdza
się także występowanie trytu, który ulega metabolizmowi,
jak również węgla radioaktywnego.”21 22
Ta działalność dra J. Jaśkowskiego, jako nieodpowiedzialna i niegodna pracownika naukowego, została potępiona przez wybitnych polskich specjalistów
w dziedzinie radiobiologii i ochrony radiologicznej
(w tym lekarzy)23,24, oraz Polskie Towarzystwo Fizyki
17
18
19
20
21
22
Polityka z 18.03.1989 r.
Morze nr 2/89.
Przyroda Polska nr 3/88, Stolica 6-12.10. 1988, Pomerania nr 4 1988.
Aura nr 2/1988.
„Czas atomu – czas lęku”, Stolica nr 41/1988 z 9.10.1988 r.
Polityka nr 11 z 18.03.1989 r.
Orientacje, s. 85.
PAA: Energetyka jądrowa. Polemiki, mity i fakty. Część 3. Warszawa
1989. (oprac.: doc. dr inż. Andrzej Strupczewski, prof. dr hab. inż.
Zdzisław Celiński, dr Henryk Torbicki).
23
PAA: Energetyka jądrowa. Polemiki, mity i fakty. Część 2. Warszawa
1989. (mgr Jolanta M. Iwanowska, prof. dr hab. med. Julian Liniecki,
prof. dr hab. med. Janusz Nauman, doc. dr hab. Zofia Pietrzak-Flis).
24
Czy można ufać ATOMISTOM? Kobieta i Życie. 01.1989 r.
15
16
9
WŁADYSŁAW KIEŁBASA
Medycznej25, którzy wykazali jego niekompetencję,
tendencyjność i nierzetelność. Niestety, w najmniejszym stopniu nie wpłynęło to jednak negatywnie na
jego popularność w prasie i mediach elektronicznych –
a co gorsza również nie podważyło jego wiarygodności
w opinii społecznej – ani tym bardziej nie zmieniło jego
postępowania.
W 1989 r. publikacje przeciwników zaczęły częściej
pojawiać się także na łamach prasy codziennej: „Gazeta Wyborcza” i „Gazeta Gdańska”. Po przemianach
politycznych szczególnie aktywny na tym polu stał się
„Dziennik Bałtycki”, jeden z dwóch (obok „Głosu Wybrzeża”) byłych „organów” KW PZPR w Gdańsku, którego redakcja –– umieściła w winiecie napis „niezależne pismo Wybrzeża” i bardzo starała wykazać się ową
„niezależnością” atakując EJ „Żarnowiec”. Intensywność
tych publikacji stopniowo narastała, osiągając maksymalne nasilenie w okresie od połowy 1989 r. do połowy
1990 r.
Oprócz tego, przeciwnicy – poczynając od rozpoczęcia obrad „okrągłego stołu” – zaczęli coraz częściej
występować w państwowych rozgłośniach radiowych
i w telewizji.
Redakcje na ogół niechętnie zgadzały się na publikacje sprostowań lub polemik zwolenników EJ „Żarnowiec” (częstokroć odmawiały publikacji pod jakimś
pretekstem, lub wręcz ignorowały listy polemiczne).
W 1988 r. rusza fala wzmagających się protestów,
pikiet i happeningów przeciwko energetyce jądrowej,
ich głównym organizatorem był pan Tomasz Burek
z Franciszkańskiego Ruchu Ekologicznego.
W latach 1988-1989 przeciwnicy EJ „Żarnowiec”
zorganizowali w Gdańskim Towarzystwie Naukowym
serię seminariów, podczas których prezentowano potencjalne zagrożenia związane z tą inwestycją oraz wykazywano rzekomą jej nieopłacalność i zbędność.
30.03.1987 r.: Uchwała Nr 48/87 Rady Ministrów
w sprawie realizacji budowy EJ „Żarnowiec”.
05.06.1987 r.: akceptacja przez Prezydium Komisji
Planowania przy Radzie Ministrów lokalizacji drugiej EJ
w miejscowości Klempicz (lokalizacja „Warta”).
17.08.1987 r.: publikacja „Głosu z Żarnowca” jako
dodatku do „Głosu Wybrzeża”, była to pierwsza próba
dotarcia do szerszej opinii publicznej z rzetelnymi informacjami nt. EJ „Żarnowiec” (opracowanymi głównie
przez pracowników Inwestora).
Od listopada 1987 r. do lipca 1989 r.: roboty budowlane (po zakończeniu betonowania płyty fundamentowej budynku reaktorów I etapu):
• w rejonie budynku reaktorów: wykonywanie
konstrukcji żelbetowych i wykładzin hermetycznych studni obu reaktorów, montaż tzw. bloków
Oświadczenie Zarządu Głównego Polskiego Towarzystwa Fizyki
Medycznej z dnia 24.04.1990 r. wobec opinii rozpowszechnianych
przez dra Jerzego Jaśkowskiego, pracownika AM w Gdańsku, nt.
stopnia szkodliwości promieniowania jonizującego i zagrożenia
stwarzanego dla zdrowia ludzi i środowiska przez energetykę jądrową. Podpisane przez Prezesa ZG PTFM doc. dr hab. Grzegorza
Pawlickiego.
25
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
10
JAK TO Z „ŻARNOWCEM” BYŁO –...REFLEKSJA/How it happened with “Żarnowiec” a reflection...
przestrzennie zbrojonych i betonowanie ścian
i stropów poszczególnych pomieszczeń budynku reaktorów od poziomu -6,00 m do poziomu
+6,00 m; roboty wykończeniowe w pomieszczeniach już zabetonowanych;
• w rejonie obu maszynowni: wykonywanie fundamentów budynków maszynowni i turbozespołów, budynki były przygotowane do montażu
konstrukcji stalowych;
• inne obiekty: roboty zbrojarskie i betoniarskie
przy budynku gospodarki odpadami, kominie
wentylacyjnym i centralnej pompowni, roboty
hydrotechniczne przy ujęciu i na kanale doprowadzającym wodę chłodzącą.
Nasilają się jednak problemy z finansowaniem,
powodujące wyhamowywanie tempa budowy, szczególnie w lecie i na jesieni 1988 r. W ostatnim okresie
(zima 1988/89 r. - lato 1989 r.) były praktycznie prowadzone już tylko roboty zabezpieczające. Zatrudnienie
na budowie spadło z ok. 6000 osób (w roku 1987) do
ok. 1000 osób (w lecie roku 1990).
01.02.1988 r.: Rząd PRL premiera Zbigniewa Messnera wprowadza podwyżkę cen żywności.
26.04.-10.05.1988 r.: pierwsza fala strajków zorganizowana przez podziemną „Solidarność”.
Połowa 1988 r.: pełne uruchomienie i przekazanie do eksploatacji Ośrodka Pomiarów Zewnętrznych
EJ „Żarnowiec”.
30.06.1988 r.: Decyzja Ministra Przemysłu zatwierdzająca ZTE II-etapu EJ Żarnowiec.
1988 r.: trzecia i ostatnia aktualizacja ZTE – koszt
I etapu budowy: 155 mld zł.
19.06.1988 r.: wybory do rad narodowych (najniższa w historii PRL frekwencja 56%).
26.07.1988 r.: rzecznik Rządu PRL Jerzy Urban
oświadczył, że „Solidarność” „…trwale należy do przeszłości…”. Jak pokazała bliska przyszłość, mylił się bardzo…
15.08.1988 r.: druga fala strajków zorganizowana
przez „Solidarność”, powstają Międzyzakładowe Komitety
Strajkowe, ogólny wzrost napięcia politycznego w kraju.
26.08.1988 r.: Minister Spraw Wewnętrznych gen.
Czesław Kiszczak proponuje opozycji rozpoczęcie rozmów.
31.08.1988 r.: spotkanie gen. Czesława Kiszczaka
z Lechem Wałęsą, z udziałem Stanisława Cioska i bpa
Jerzego Dąbrowskiego, powstanie idei zorganizowania obrad „Okrągłego Stołu”.
16.09.1988 r.: pierwsze spotkanie w Magdalence.
19.09.1988 r.: sejmowe wotum nieufności dla rządu Zbigniewa Messnera.
27.09.1988 r.: powołanie nowego Rządu PRL z premierem Mieczysławem F. Rakowskim, Ministrem Przemysłu zostaje Mieczysław Wilczek (zwolennik kontynuowania budowy EJ Żarnowiec i zarazem likwidacji
Stoczni Gdańskiej!); Aleksander Kwaśniewski w składzie
rządu jako minister kultury fizycznej i sportu oraz przewodniczący Komitetu społeczno-Politycznego RM.
Późna jesień 1988 r.: faktyczne wstrzymanie finansowania budowy – arbitralną decyzją ówczesnego
wicepremiera Rządu PRL Ireneusza Sekuły.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
PTJ
01.11.1988 r.: decyzja Rządu premiera Mieczysława F. Rakowskiego o likwidacji Stoczni Gdańskiej,
zaostrzenie się walki politycznej pomiędzy „władzą”
a „Solidarnością”. Decyzja o likwidacji Stoczni Gdańskiej okazała się mieć później bardzo negatywne konsekwencje dla EJ „Żarnowiec”, gdyż wyjątkowo silna
organizacja „Solidarności” tego zakładu była bardzo
wrogo nastawiona do tej inwestycji i domagała się jej
likwidacji.
18-19.11.1988 r.: dwa spotkania Lecha Wałęsy
z gen. Czesławem Kiszczakiem, podczas których szef
„Solidarności” m.in. domagał się cofnięcia decyzji o likwidacji Stoczni Gdańskiej.
30.11.1988 r.: debata telewizyjna Lecha Wałęsy
z Alfredem Miodowiczem (szefem OPZZ26), zdecydowanie wygrana przez Wałęsę.
18.12.1988 r.: powstanie Komitetu Obywatelskiego
przy Lechu Wałęsie; powołanie 15 komisji tematycznych.
26.01.1989 r.: posiedzenie Komitetu Społeczno-Politycznego RM (pod przewodnictwem Aleksandra Kwaśniewskiego) nt. ekologicznych i społecznych skutków
rozwoju energetyki jądrowej, z udziałem przeciwników
(prof. Włodzimierz Bojarski i doc. Jerzy Grzywacz) i zwolenników EJ (doc. Andrzej Strupczewski, oraz dwaj eksperci MAEA: dr Morris Rosen i dr Abel Gonzales).
Cytat z wypowiedzi prof. W. Bojarskiego: „Dopóki
nie umiemy wyprodukować dobrego serka homogenizowanego, nie możemy myśleć o energetyce jądrowej”27.
Cytat z wypowiedzi p. Nizioła z Polskiego Klubu Ekologicznego: „No i trzeba przyznać, że w tym czasie, kiedy była
awaria czarnobylska rzeczywiście średnia dawka była mała.
Faktycznie była mała. Ale w szpitalu w Myślenicach 10 osób
leżało zamkniętych i nie było do nich dostępu. Znam osobę,
która leżała tam z poparzeniem skóry… Ostatnio słyszałem,
że w Krakowie ilość zachorowań na białaczkę wzrosła 2-krotnie, że liczba poronień wzrosła 10-krotnie, itd.” 28.
27.01.1989 r.: drugie spotkanie w Magdalence,
ustalono termin rozpoczęcia i procedurę obrad „Okrągłego Stołu”.
06.02-05.04.1989 r.: obrady „Okrągłego Stołu”,
w tym negocjacje w ramach tzw. „Podstolika Ekologicznego” – Podzespołu Okrągłego Stołu ds. Ekologii (współprzewodniczący: ze strony „Solidarności” – prof. Stefan
Kozłowski, ze strony rządowej – prof. Jerzy Kołodziejski).
Po stronie przeciwników EJ Żarnowiec, oprócz prof. S.
Kozłowskiego, w obradach tych uczestniczyli m.in.: prof.
Włodzimierz Bojarski, prof. Zygmunt Polański, prof. Gotfryd Kupryszewski. Zaproszono także m.in. działaczy Polskiego Klubu Ekologicznego i aktywistów z Franciszkańskiego Ruchu Ekologicznego.
Ogólnopolskie Porozumienie Związków Zawodowych.
Stenogram z obrad Podzespołu ds. Ekologii, 24.02.1989 r.
28
mgr Jolanta M. Iwanowska: List do Redakcji Biuletynu PTFM ws.
sprostowania informacji podanych w komunikacie (zredagowanym przez dra J. Jaśkowskiego) z XIII Sympozjum nt. „Fizyka
i elektronika w ochronie zdrowia i środowiska”, zorganizowanego
w Gdańsku w grudniu 1988 r.
26
27
PTJ
11
WŁADYSŁAW KIEŁBASA
Cytat z wypowiedzi prof. Z. Polańskiego (MIR29)
podczas obrad Podzespołu ds. Ekologii, 24.02.1989 r.:
„Przy zacofanej technologii, barku dyscypliny społecznej
i brakach materiałowych, nie jesteśmy zdolni zbudować
bezpiecznej elektrowni jądrowej w Polsce. Do tego trzeba
mieć inne warunki, których w kraju nie umiemy stworzyć.”
Podzespół Okrągłego Stołu ds. Ekologii nie uzgodnił stanowiska w sprawie EJ „Żarnowiec”: tzw. strona
„opozycyjno-solidarnościowa” żądała zaniechania
tej inwestycji, zaś strona „rządowa” uznała to żądanie za nieuzasadnione, podpisano stosowny Protokół Rozbieżności w Sprawie Rozwoju Energetyki.
stacji antyżarnowieckich na ul. Długiej i Długim Targu
na gdańskiej Starówce; 29 kwietnia demonstracja udaje
się pod gmach KW PZPR; 13 maja WiP-owcy dokonali
marszu – przejazdu do „Żarnowca”; w różnych miastach
kraju organizowane są liczne happeningi i pikiety antyżarnowieckie (m.in. w Warszawie przed budynkami
rządowymi i Sejmem, ambasadami ZSRR i Francji itd.)30.
Fot. 8. Ulotka sygnowana przez przeciwników budowy EJ „Żarnowiec” z UG
Photo 8. A flyer signed by the opponents of Zarnowiec NPP construction from
the University of Gdańsk
Fot. 9. Pikiety aktywistów ruchu „Wolność i Pokój” przeciw EJ „Żarnowiec” na gdańskiej Starówce
Photo 9. Pickets of the „Wolność and Pokój” (“Freedom and Peace”) movement activists against Zarnowiec NPP at the Gdańsk Old Town
Od lutego 1989 r.: ruch „Wolność i Pokój” (WiP)
rozpoczyna cykl cotygodniowych piątkowych manife-
marzec – maj 1989 r.: ruszają akcje protestacyjne
przeciwko budowie EJ „Warta” w Klempiczu, organi-
Morski Instytut Rybacki.
29
http://www.zb.eco.pl
30
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
12
JAK TO Z „ŻARNOWCEM” BYŁO –...REFLEKSJA/How it happened with “Żarnowiec” a reflection...
zowane przez Wielkopolską Akcję Obywatelską (stowarzyszenie powołane z inicjatywy Wielkopolskiego
Klubu Politycznego „Ład i Wolność”, oraz Wielkopolskiego Okręgu Polskiego Klubu Ekologicznego; główni działacze: Zbigniew Czerwiński, Ryszard Gołdyn
i Piotr Hardt):
• 16.03.1989 r.: pierwsza manifestacja w Poznaniu
pod hasłem „Klempicz – nie!”
• 16.04.1989 r.: druga demonstracja w Poznaniu
(w 3 rocznicę awarii czarnobylskiej)
• 13-13.05.1989 r.: „Marsz gwiaździsty na Klempicz”.
08.05.1989 r.: ukazuje się pierwszy numer „Gazety Wyborczej”, która następnie aktywnie włączyła się
w zwalczanie „Żarnowca”.
22.04.1989 r.: decyzja Rządu premiera Mieczysława F. Rakowskiego o rezygnacji z budowy EJ „Warta” w Klempiczu z reaktorami WWER-1000/W-320
(4 x 1000 MWe).
20.05.1989 r.: Sąd Wojewódzki w Warszawie ponownie zarejestrował NSZZ „Solidarność”.
13.07.1989 r.: wstrzymanie kredytowania budowy EJ „Żarnowiec” przez Bank Gdański; budowa
zamiera już całkowicie, przy zaawansowaniu prac
i dostaw jak niżej31.
Roboty budowlano-montażowe na głównych
obiektach technologicznych:
• budynek reaktorów 1 i 2 bloku oraz gospodarki odpadami radioaktywnymi: 40%32,
• centralna pompownia wody chłodzącej: 60%
(w tym 80% robót żelbetoniarskich),
• kanał wody chłodzącej: 80%.
Obiekty pomocnicze, zaplecza i infrastruktura budowy:
• obiekty zaplecza budowy (obiekty biurowe
i socjalne, ciepłownia grzewczo-rozruchowa,
ujęcie wody i stacja uzdatniania wody, sieci
elektroenergetyczne, ciepłownicze, wodociągowe, teletechniczne, magazyny i wiaty,
warsztaty, węzły betoniarskie): 95%,
• budownictwo mieszkaniowe (1700 mieszkań
w Wejherowie, Redzie, Lęborku, Gniewinie
i Krokowej): 80%,
• hotelowe: 2200 miejsc hotelowych,
• inne obiekty (drogi i bocznica kolejowa, elektryfikacja i modernizacja linii kolejowej z Wejherowa): 80%.
Realizacja dostaw (szczególne spiętrzenie dostaw
wystąpiło w roku 1990 – gdy budowa była już zawieszona: 250 mld zł, w tym 180 mld z importu):
• reaktory: ok. 90% (w tym: prawie kompletny reaktor I – 98%; reaktor II – ok. 80%, wykonany zbiornik
reaktora III; prawie wszystkie węzły dostawcze I i II
reaktora, których produkcja została zakończona,
zostały dostarczone na teren budowy), wyprodukowano też 42 napędy kaset regulacyjnych przeznaczonych dla trzech następnych reaktorów;
• inne urządzenia jądrowego układu wytwarzania
pary 1 bloku: 55% (w tym: cztery kompletne wytwornice pary – dostarczone na teren budowy,
dwie kolejne wytwornice pary i stabilizator ciśnienia – w zaawansowanej fazie produkcji, komplet
bloków gł. rurociągów cyrkulacyjnych dla dwóch
reaktorów oraz odlewy korpusów gł. pomp cyrkulacyjnych – dostarczone na teren budowy,
• turbozespoły: ok. 20% (w tym: generator 1 bloku – ok. 80%, turbiny – wykonane odlewy i odkuwki elementów korpusów i wirników),
• wyposażenie transportowo-technologiczne: ok.
60% (w tym kompletna gł. suwnica budynku reaktorów),
• drzwi osłonowe: ok. 80%,
• urządzenia wentylacyjne: ok. 30%,
• urządzenia układów specjalnego oczyszczania
wody: ok. 60%,
• urządzenia centralnej pompowni wody chłodzącej: ok. 60%,
• dostawy stali austenitycznej (blachy, rury, kształtowniki): ok. 80%.
Fot. 10. Czerwiec 1990 r. (fot. S. Wiesiołowski; EJŻ)
Photo 10. A view of the I and II reactors building of the Zarnowiec NPP
under construction. June 1990 (Photo by S. Wiesiołowski; Zarnowiec NPP)
W podsumowaniu opinii ekspertów zespołu KERM
opowiadających się za dokończeniem budowy EJ „Żarnowiec” opracowanym przez prof. J. Mareckiego33 podano następujące liczby:
PAA: Energetyka jądrowa. Stanowiska przeciwników i rzeczników
zakończenia budowy Elektrowni Jądrowej „Żarnowiec”. Część 4.
Warszawa 1989. (prof. dr hab. inż. Włodzimierz Bojarski, prof. dr
hab. inż. Jacek Marecki, doc. dr inż. Andrzej Strupczewski).
33
Film: „Przed decyzją”. Sierpień 1990 r.
32
Przy tym zaawansowanie robót zbrojarskich i betoniarskich na budynku gospodarki odpadami - 50%.
31
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
PTJ
PTJ
13
WŁADYSŁAW KIEŁBASA
• nakłady poniesione do 30.09.1989 r.: 240 mld zł
(w cenach roku 1989), co stanowi ok. 44% całkowitych nakładów planowanych dla I etapu
budowy (550 mld zł);
• dalsze nakłady nieuniknione do poniesienia
nawet w przypadku zaniechania budowy:
215 mld zł, tj. ok. 40% całkowitych planowanych nakładów.
Natomiast, w czasie tuż przed pojęciem decyzji
rządowej (sierpień 1990 r.) o zaniechaniu budowy, poniesione nakłady szacowano na już ok. 500 mln USD
(w cenach roku 1990)34.
Nakłady potrzebne do zakończenia budowy I etapu
szacowano wówczas na 300 mln USD i 400 mln rubli.
Uzgodnienia te dotyczyły dalszych prac w tym
kierunku, w tym: wdrożenia cykli 4-letnich – przy
użyciu kaset paliwowych o wzbogaceniu 4,4%, oraz
zastosowania paliwa mieszanego uranowo-plutonowego tzw. MOX (w tym zakresie wówczas były już
prowadzone eksperymenty przemysłowe w reaktorach WWER). Ulepszone cykle pozwoliłyby uzyskać
wypalenia znacznie przekraczające 40 MWd/kgU,
przy czym bynajmniej nie wymagało to „… kolejnej
korekty projektu”. – wbrew temu, co twierdził minister
T. Syryjczyk 36.
Fot. 11. Prace zabezpieczające w rejonie szybu reaktora 1 bloku. Czerwiec 1990 r. (fot. S. Wiesiołowski; EJŻ)
Photo. 11. Protective work on the 1st unit reactor shaft. June 1990 (Photo by S. Wiesiołowski; Zarnowiec NPP).
04.06.1989 r.: pierwsza tura wyborów do Sejmu
„kontraktowego” i Senatu – wzmożone ataki przeciwników na EJ „Żarnowiec” w czasie kampanii wyborczej
(wielu kandydatów na parlamentarzystów z NSZZ „Solidarność” obiecuje wyborcom likwidację tej inwestycji).
18.06.1989 r.: druga tura wyborów do Sejmu „kontraktowego” i Senatu, po wyborach powstaje Obywatelski Klub Parlamentarny (OKP).
25.07.1989 r.: dostawa na teren budowy czterech
wytwornic pary (transportem kolejowym) – jeszcze bez
zakłóceń ze strony przeciwników budowy EJ Żarnowiec.
27-30.06.1989 r.: spotkanie specjalistów polskich
i radzieckich w Świerku w sprawie uzgodnienia programu prac celem wdrożenia ulepszonych cykli paliwowych
reaktora WWER-44035. Już w praktyce uzyskiwano wówczas w reaktorach WWER-440 średnie wypalenia wyładowywanego paliwa przekraczające 32 MWd/kgU (przy
projektowej wielkości 28,6 MWd/kgU).
Film: „Przed decyzją”. Sierpień 1990 r.
Protokoł sowieszczanija spiecjalistow SSSR i PNR po woprosam
organizacji i prowiedienija rabot w obosnowanije wniedrenija
usowierszenstwowannych topliwych cykłow reaktora WWER440, predusmotrennych Detalizirowannoj Programmoj Problemy
Z.1.1KP NTP. 27-30 Ijunja 1989 g., Swierk.
Fot. 12. Dostawa i rozładunek wytwornic pary na terenie budowy.
Czerwiec 1990. (fot. S. Wiesiołowski; EJŻ)
Photo 12. Arrival and unloading of the steam generators at the construction site. June 1990. (Photo by S. Wiesiołowski; Zarnowiec NPP)
mgr inż. Władysław Kiełbasa,
absolwent Wydziału Mechanicznego Energetyki
i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, ekspert
w dziedzinie energetyki jądrowej, inżynierii reaktorowej
i bezpieczeństwa elektrowni jądrowych, główny
autor kluczowych polskich przepisów (rozporządzeń)
dotyczących bezpieczeństwa elektrowni jądrowych,
ekspert MAEA, oraz uczestnik budowy i przygotowania
eksploatacji EJ „Żarnowiec”.
34
35
“Przesłanki decyzji w przedmiocie likwidacji Elektrowni Jądrowej
Żarnowiec. Spisane w 1999 r. z notatek do referatu na posiedzenie
Rady Ministrów w 1990 r.” http://www.syryjczyk.krakow.pl/Elektrownia%20Jadrowa_T.htm
36
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
14
PTJ
BADANIA NAD TOROWYM CYKLEM
PALIWOWYM W AKADEMII
GÓRNICZO-HUTNICZEJ
Research on thorium fuel cycle at University
of Science and Technology
Mikołaj Oettingen, Paweł Gajda
Streszczenie: Pierwiastek tor może zostać wykorzystany jako alternatywne paliwo dla energetyki jądrowej. Posiada on szereg
zalet, które świadczą o jego użyteczności w jądrowym cyklu paliwowym m.in. jego koncentracja w naturze jest od 3 do 5 razy
większa niż koncentracja uranu a zużyte torowe paliwo jądrowe charakteryzuje się mniejszą długotrwałą radiotoksycznością
niż zużyte paliwo uranowe. Badania nad torowym cyklem paliwowym prowadzone są również w Polsce. W Katedrze Energetyki
Jądrowej, Wydziału Energetyki i Paliw Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica (AGH) w Krakowie znajduje się unikatowy w skali Polski zestaw Th-Pb pozwalający na prowadzenie prac badawczo-rozwojowych nad paliwem torowym.
Abstract: Thorium can be used as an alternative fuel for nuclear power generation. It presents many advantages over uranium, which
shows its usability in the nuclear fuel cycle. Its concentration in nature is about 3-5 times larger than concentration of uranium. In
addition, the long-term radiotoxicity of the spent thorium fuel is significantly lower than the radiotoxicity of the spent uranium fuel.
The research on thorium fuel cycle is also performed in Poland. Department of Nuclear Energy, Faculty of Energy and Fuels of AGH
University of Science and Technology in Krakow owns unique in Poland Th-Pb fuel assembly dedicated for research on thorium fuel.
Słowa kluczowe: tor, stos Th-Pb, energetyka jądrowa
Keywords: thorium, Th-Pb assembly, nuclear power
1. Wstęp
Udział energetyki jądrowej w światowej produkcji
energii elektrycznej wynosi ok. 11% [1]. Obecnie na świecie
pracuje 450 komercyjnych reaktorów jądrowych w 30 krajach o całkowitej mocy zainstalowanej ok. 397 GWe. Większość z nich stanowią reaktory typu lekko-wodnego typu
PWR (Pressurized Water Reactor) i BWR (Boiling Water Reactor). Dodatkowo w ponad 50 krajach znajduje się ok. 230
reaktorów badawczych, a w transporcie morskim do napędu okrętów podwodnych, lotniskowców i lodołamaczy
wykorzystywanych jest ok. 180 reaktorów napędowych.
W budowie znajduje się 55 nowych reaktorów energetycznych, głównie w Chinach – 11, Indiach – 7 oraz w Rosji – 6
jednostek [2].
Zdecydowana większość komercyjnych reaktorów jądrowych pracuje na paliwie uranowym zawierającym izotop uranu 238U oraz do 5% rozszczepialnego 235U. Podczas
pracy takiego reaktora rozszczepieniu ulega jednak nie
tylko 235U, który odpowiada za ok. 70% rozszczepień, ale
również inne izotopy powstałe na drodze szeregu transmutacji i rozpadów jądrowych. Najważniejszym z nich jest
izotop plutonu 239Pu, który powstaje z obecnego w wyjściowym paliwie 238U, a który jest odpowiedzialny za ok.
30% rozszczepień. W paliwie zachodzą również rozszczepienia wyższych aktynowców takich jak izotopy Np, Am
oraz Cm, choć jest ich znacząco mniej. Dlatego też taki
cykl paliwowy nosi nazwę uranowo-plutonowego (nazywany też uranowym lub skrótowo U-Pu). Alternatywą dla
niego może być cykl torowo-uranowy (torowy lub Th-U)
bazujący na pierwiastku torze, występującym w naturze
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
praktycznie w postaci jednego izotopu 232Th [3]. Tor sam
w sobie nie jest pierwiastkiem rozszczepialnym, lecz pierwiastkiem paliwo-rodnym, który po wychwycie neutronu
oraz szeregu rozpadów promieniotwórczych przekształca
się w rozszczepialny 233U podobnie jak 238U w 239Pu.
2. Wykorzystanie toru w energetyce
Podobnie jak w przypadku 239Pu istnieją dwie koncepcje wykorzystania 233U jako materiału rozszczepialnego.
Izotopy te powstają bezpośrednio w pierwotnym paliwie
jądrowym, czyli są wykorzystywane in-situ w rdzeniu reaktora jako uzupełnienie ubytku izotopu rozszczepialnego
235
U zawartego w pierwotnym paliwie. Opcja ta ma zastosowanie w tzw. otwartym cyklu paliwowym, gdzie zużyte
paliwo jądrowe nie jest przetwarzane w celu odzyskania
izotopów rozszczepialnych, a jedynie jest chłodzone, przed
jego ostatecznym składowaniem w głębokich formacjach
geologicznych. W opcji drugiej wyprodukowane izotopy
rozszczepialne, czy to 239Pu, czy 233U, są odzyskiwane ze
zużytego paliwa jądrowego na drodze procesów chemicznych, a następnie wykorzystywane do produkcji wtórnego
paliwa jądrowego, które może zostać wykorzystane w innym reaktorze jądrowym. Teoretycznie istnieje również
możliwość odzyskania izotopów Np, Am oraz Cm, co z jednej strony powiększa ilość paliwa wtórnego, a z drugiej redukuje radiotoksyczność paliwa zużytego, przeznaczonego
do ostatecznego składowania. Całkowity recykling aktynowców zawartych w wypalonym paliwie to tzw. zamknięty cykl paliwowy.
PTJ
15
MIKOŁAJ OETTINGEN, PAWEŁ GAJDA
Paliwo torowe może być wprowadzone do rdzenia
reaktora na dwa zasadnicze sposoby homogeniczny i heterogeniczny. Pierwszy sposób zakłada mieszanie tlenku
toru z tlenkiem uranu na poziomie każdego pręta paliwowego. Sposób drugi uwzględnia podzielenie rdzenia reaktora na strefy, w których znajduje się tylko wysokowzbogacone w 235U paliwo uranowe (z j. ang. Seed fuel – autorzy
proponują – paliwo wiodące – brak jednoznacznego odpowiednika/zamiennika tego terminu w j. polskim) lub tylko
paliwo torowe (z j. ang. Blanket – płaszcz torowy). Opcja
ta z kolei dzieli się na dwa warianty. W pierwszym wariacie podział odbywa się na poziomie kasety paliwowej, tzn.
w jednej kasecie paliwowej występują osobno pręty z tlenku toru i tlenku uranu (z j. ang. SBU – Seed Blanket Unit).
Wariant drugi zakłada podział na poziomie całego rdzenia,
który jest wypełniony kasetami paliwowymi zawierającymi, albo pręty torowe albo uranowe (z j. ang. WASB – Whole
Assembly Seed and Blanket) [4]. Warto również zaznaczyć,
że w przedstawionych wariantach paliwo torowe najczęściej również zawiera w swoim składzie tlenek uranu wzbogacony do ok. 10% 235U mniej więcej w proporcjach 1:5, co
ułatwia powielanie 233U. Wariant z podziałem na poziomie
kasety często jest nazywany koncepcją Radkowsky’ego ze
względu na jego wynalazcę Alvina Radkowsky’ego, amerykańskiego fizyka i zwolennika komercyjnego wdrożenia
torowego cyklu paliwowego.
3. Właściwości paliwa torowego
Zainteresowanie torowym cyklem paliwowym związane jest z kilkoma unikatowymi właściwościami toru w porównaniu z uranem. Przede wszystkim w przypadku użycia
jako materiału paliworodnego 232Th łańcuch transmutacji
i rozpadów jądrowych prowadzący do powstania plutonu
oraz rzadkich aktynowców jest dłuższy niż w przypadku
238
U. Skutkuje to ich mniejszą ilością w zużytym paliwie jądrowym a tym samym jego mniejszą długożyciową radiotoksycznością w porównaniu ze zużytym paliwem uranowym. Ponadto w zużytym paliwie wyprodukowanemu rozszczepialnemu 233U zawsze towarzyszy silnie radioaktywny
232
U posiadający unikatową sygnaturę radiologiczną. Tym
samym zużyte paliwo torowe może być łatwo wykryte, co
zwiększa jego odporność na proliferację. 232Th może być
wykorzystany do produkcji 233U w wielu typach reaktorów
jądrowych, zarówno o termicznym, jak i prędkim widmie
neutronów np. w termicznym reaktorze wysokotemperaturowym chłodzonym helem lub prędkim reaktorze
na ciekłych solach. Z punktu widzenia dostępności toru
w naturze jego abundancja w skorupie ziemskiej wynosi
ok. 10 ppm, czyli jest od 3 do 5 razy większa niż uranu [5].
Złoża toru są równomiernie rozmieszone na wszystkich
kontynentach, jednak jego największe zasoby występują
w Indiach i Australii. Wydobycie toru jest łatwiejsze niż uranu, gdyż jego największe depozyty występują w postaci
tzw. piasków monacytowych, co znacznie ułatwia ich wydobycie technikami powierzchniowymi. Obecnie tor jest
wydobywany na półprzemysłową skalę na wybrzeżu Malabarskim w Indiach. Indie nie posiadają dużych złóż uranu
i dlatego postulują oparcie swojego programu energetyki
jądrowej na torze.
Wykorzystanie toru w energetyce jądrowej wiąże się
również z pewnymi wyzwaniami. Przede wszystkim tor
nie posiada izotopu rozszczepialnego, a jest jedynie materiałem paliworodnym, z którego może dopiero powstać
rozszczepialny 233U. W związku z tym wymagane jest źródło
neutronów, które zapoczątkuje transmutację w 233U. W reaktorze jądrowym takim źródłem jest paliwo wiodące o stosunkowo wysokim (~20%) wzbogaceniu w 235U. Większa
zawartość rozszczepialnego 233U zwiększa koszty produkcji
takiego paliwa. Obecność radioaktywnego 232U w zużytym
paliwie jądrowym utrudnia ekstrakcję wyprodukowanego
233
U, jak i jego ogólne przetwarzanie. Co więcej, czas produkcji 233U z 232Th jest ok. 11 razy dłuższy niż 239Pu z 238U,
z powodu dłuższego czasu połowicznego rozpadu 233Pa do
233
U (~27 dni) niż 239Np do 239Pu (~2,4 dnia). Torowy cykl paliowy wymaga wielu kosztownych prac badawczo-rozwojowych, ponieważ jego wdrożenie do energetyki jądrowej
nie jest obecnie priorytetowe ze względu na dużą dostępność uranu [6].
4. Wdrożenie cyklu torowego
Prace nad torowym cyklem paliwowym były już prowadzone w przeszłości, szczególnie w latach 1950-1990.
Najbardziej spektakularnymi sukcesami było uruchomienie kilku reaktorów jądrowych chłodzonych helem
i moderowanych grafitem typu HTGR (High-Temperature Gas-cooled Reactor) pracujących w cyklu torowo-uranowym. W USA w latach 1966-1972 w elektrowni Peach
Bottom, pracował reaktor typu HTGR o mocy termicznej
115 MWth a elektrycznej ok. 40 MWel. W latach 1976-1989
w USA pracował również reaktor Fort St. Vrain charakteryzujący się zwiększoną w porównaniu z reaktorem Peach Bootm mocą do 842 MWth (ok. 330 MWel). W Wielkiej
Brytanii w latach 1966-1973 pracował eksperymentalny
reaktor Dragon o mocy 20 MWth. W Niemczech zostały
uruchomione dwa reaktory zasilane paliwem torowym
w latach 1967-1988, AVR (Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor) o mocy 46 MWth (ok. 15 MWel) oraz w latach
1985-1989 jeden reaktor THTR (Thorium High-Temperature Reactor) o mocy 750 MWth (ok. 300 MWel) [6]. Reaktory niemieckie posiadały rdzenie w postaci złoża kul grafitowych, a pozostałe rdzenie były z bloków grafitowych.
Jak wspomniano wyżej, Indie planują oparcie swojego
programu energetyki jądrowej na torowym cyklu paliwowym [7]. Pierwszy etap programu zakłada produkowanie rozszczepialnego plutonu 239Pu w już działających, jak
i nowych rektorach typu PHWR (Pressurized Heavy-Water
Reactor) oraz w PWR. Wytworzony w nich pluton następnie posłuży jako paliwo wiodące otoczone płaszczem uranowo-torowym dla planowanej floty reaktorów prędkich
powielających typu LMFBR (Liquid Metal Fast Breeding Reactor). Wytworzony w płaszczu torowo-uranowym 233U, jak
i 239Pu następnie będą wykorzystywane w trzecim stopniu
programu jako paliwo dla floty rektorów AHWR (Advanced
Heavy Water Reactor), pracujących w trybie samopowielania 233U, tzn. jedynym ich paliwem będzie paliworodny
232
Th. Alternatywą dla reaktorów AHWR są reaktory typu
MSBR (Molten Salt Breeder Reactor). 239Pu wytworzony
w drugim etapie może być również wykorzystywany jako
paliwo wiodące tylko dla tego etapu programu.
5. Zestaw Th-Pb w AGH
Badania nad potencjałem wykorzystania toru są prowadzone również w Polsce. Katedra Energetyki Jądrowej,
Wydziału Energetyki i Paliw AGH posiada unikatowy w skali polskiej zestaw torowo-ołowiowy przedstawiony na
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
16
BADANIA NAD TOROWYM CYKLEM PALIWOWYM W AGH/Research on thorium fuel cycle at AGH University
fot. 1 i fot. 2. Składa się on z cylindrycznych prętów torowych
otoczonych heksagonalnymi prętami ołowiowymi o długości 120 cm. Pręty torowe o średnicy 12,6 mm są wypełnione
pastylkami dwutlenku toru ThO2 na długości 100 cm.
PTJ
ołów przewidziany jest jako jedno z chłodziw dla prędkich
reaktorów jądrowych IV generacji typ LFR (Lead-cooled Fast
Reactor). Konfiguracja zestawu umożliwia wprowadzenia
źródła promieniowania neutronowego w sam jego środek
w celu równomiernego naświetlenia symetrycznie rozłożonych próbek. Próbki mogą być rozmieszczone w dowolnej
odległości w szczelinach pomiędzy cylindrycznymi prętami
torowymi, pod źródłem neutronów, jak i w każdej pozycji
po wyjęciu dowolnego pręta.
6. Przeprowadzone badania
Fot. 1 Rdzeń stosu Th-Pb (dr inż. Przemysław Stanisz)
Photo. 1. Core of the Th-Pb assembly
Pręty zostały wyprodukowane w instytucie Bhabha
Atomic Research Centre w Indiach w latach 80. Oba rodzaje prętów są na obu końcach zamknięte aluminiowymi wtyczkami wyposażanymi w specjalne bolce, które
umożliwiają ich precyzyjne pozycjonowanie w zestawie
paliwowym za pomocą aluminiowej kratownicy. Odstęp
między prętami wynosi ok. 0,4 mm, co pozwala na swobodne ich wyjmowanie i zmianę konfiguracji zestawu.
Rdzeń zestawu Th-Pb otoczony jest reflektorem zbudowanym z dwóch warstw cegieł ołowianych o sumarycznej grubości ok. 10 cm.
Fot. 2. Stos Th-Pb (dr inż. Przemysław Stanisz)
Photo 2. Th-Pb assembly
Zestaw znajduje się na mobilnym wózku pozwalającym przesunąć go do ekranowanego stanowiska laboratoryjnego przeznaczonego do wykonywania eksperymentów ze źródłami promieniowania neutronowego [8]. Możliwość ułożenia dowolnej konfiguracji prętów torowych,
jak i ołowiowych oraz możliwość wprowadzania prętów
z nowych materiałów np. polietylenu lub grafitu pozwala
na prowadzenie naświetlań próbek w wielu zróżnicowanych środowiskach materiałowych. Umożliwia to dowolne kształtowanie intensywności oraz widma strumienia
neutronów, w zależności od specyfikacji planowanego
eksperymentu. Jako bazowy materiał reflektora został wybrany ołów, ze względu na jego korzystne charakterystyki
fizyko-chemiczne m.in. mnożenie neutronów w reakcjach
(n,2n), niski przekrój czynny absorpcji neutronu, dużą masę
atomową, a tym samym słabe spowalnianie neutronów,
niepalność, wysoką temperaturę wrzenia. Dodatkowo
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
Zestaw Th-Pb w latach 90. wykorzystywany był do pomiarów wydajności reakcji jądrowych, jak i walidacji obliczeń numerycznych z pomiarami eksperymentalnymi przez
zespół dr hab. inż. Jerzego Janczyszyna [9]. W ramach prac
prowadzonych ok. 20 lat temu zostały dokonane wstępne
naświetlnia próbek materiałowych za pomocą źródła neutronowego 252Cf o wydatku ok. 5,5·107 n/s umieszczonego
w centralnym kanale układu, w połowie przeciętego pręta
ołowianego. Wynikiem przeprowadzonego eksperymentu był pomiar aktywności próbek monitorów torowych
i określenie wydajności reakcji wychwytu neutronu w 232Th
oraz pomiar aktywności próbek wybranych pierwiastków.
Do osiowego pomiaru przestrzennej intensywności reakcji
wyselekcjonowano trzy pierwiastki: In, Rh i Ni, podlegające
czterem reakcją jądrowym 115In(n, g)116mIn, 115In(n,n’)115mIn,
103
Rh(n,n’) 103mRh, 58Ni(n,p)58Co. Ich próbki w postaci foli zostały umieszczone wzdłuż specjalnie przystosowanego
pręta ołowianego. Czas naświetlania próbek wynosił 18h,
czas chłodzenia od 5 do 180 min a czas pomiaru od 500
do 2000 sek.
Wykonano również ocenę prawidłowości obliczeń
numerycznych wydajności reakcji 232Th(n,g)233Th. Obliczania numeryczne zostały wykonane za pomocą jednowymiarowego kodu BISON oraz kodu Monte Carlo MCNP4.
Próbki sproszkowanego metalicznego toru w walcowych
pojemnikach niklowych o średnicy wewnętrznej 2,0 mm
i długości 24 mm umieszczono między prętami torowymi
tak, by ich osie pionowe były równoległe do osi układu
w odległości 30 mm od niej. Pomiary wydajności badanych
reakcji zostały wykonane przy użyciu półprzewodnikowego detektora promieniowania X i niskoenergetycznego
promieniowania gamma, typu LEPS (Low Energy Photon
Spectrometer) o grubości 13 mm i powierzchni czynnej
500 mm2. Istotnym zagadnieniem pomiarowym było określenie bezwzględnej wydajności detekcji napromienionych
próbek. W celu jej wyznaczenia opracowano metodę bazującą na symulacjach numerycznych kodem MCNP4 oraz
pomiarach częstości zliczeń dla linii gamma emitowanych
przez źródła o znanej aktywności przeznaczone do cechowania spektrometrów (133Ba, 137Cs i 152Eu) [10].
7. Plany badawcze
Obecnie trwają prace nad ponownym uruchomieniem
zestawu torowego w celu prowadzenia eksperymentów
naświetlania paliwa torowego, jak i rzadkich aktynowców
w środowisku ołowianym. Głównym celem planowanej
kampanii eksperymentalnej są pomiary natężenia i rozkładu przestrzennego reakcji 232Th(n,g)233Th prowadzącej
do produkcji rozszczepialnego 233U w środowisku Th-Pb.
Ponadto przewiduje się pomiary natężenia różnych reakcji
neutronowych na wybranych rzadkich aktynowcach oraz
PTJ
17
MIKOŁAJ OETTINGEN, PAWEŁ GAJDA
oszacowanie wpływu reflektora ołowianego na te reakcje.
Do przeprowadzenia eksperymentów przewiduje się użycia kalifornowego źródła neutronów, gdyż jego widmo
energetyczne jest zbliżone do spektrum rozszczepieniowego, co pozwala na rzetelne eksperymentalne odzwierciedlenie warunków fizycznych panujących w rdzeniu reaktora ołowianego prędkiego z paliwem torowym. Źródło takie
ponadto charakteryzuje się wysoką aktywnością niezbędną
do długotrwałych naświetlań rzędu nawet do 30 dni.
Na tej podstawie został stworzony pełny trójwymiarowy model numeryczny do symulacji transportu promieniowania oraz zmian izotopowych metodami Monte Carlo
przedstawiony na rys. 1 i rys. 2. Obliczenia numeryczne zastały przeprowadzone w Akademickim Centrum Komputerowym ACK Cyfronet AGH na superkomputerze Prometheus za pomocą kodu MCB (The Monte Carlo continuous
energy Burnup code) opracowanego przez dr. hab. Jerzego
Cetnara w Katedrze Energetyki Jądrowej AGH [11]. Dodatkowo trwają zaawansowane prace projektowo-budowlane
w celu adaptacji laboratorium analizy radiometrycznej do
wykonywania eksperymentów integralnych z wykorzystaniem kalifornowego źródła neutronów. Pracownicy Katedry
Energetyki Jądrowej dołączyli również do międzynarodowej inicjatywy COAUTHOR (COnsortium of Academics from
Universities promoting the use of THORium) promującej
rozwój torowego cyklu paliwowego [12].
Mikołaj Oettingen,
Paweł Gajda,
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza,
Wydział Energetyki i Paliw,
Katedra Energetyki Jądrowej
Rys. 3. Przekrój poprzeczny opracowanego modelu numerycznego stosu Th-Pb (rys. opracował dr inż. Mikołaj Oettingen)
Fig. 3. Horizontal cross section of the developed numerical model for
Th-Pb assembly
Prace eksperymentalne nad reaktorami jądrowymi
z paliwem torowym wymagają przeprowadzania licznych
obliczeń numerycznych o wysokiej precyzji otrzymanych
wyników. Opracowane metody numeryczne, programy
i dane biblioteczne stosowane do tych obliczeń należy zweryfikować doświadczalnie, aby otrzymane wyniki były wiarygodne. Z punktu widzenia wielkoskalowego rozwoju technologii, korzystne jest dokonanie takiej weryfikacji w małej
skali w porównaniu z urządzeniem energetycznym o pełnej
mocy. W tym celu zostały wykonane prace profilometryczne
oraz inwentaryzacyjne związane z pozyskaniem dokładnych
informacji o geometrii, jak i składzie materiałowym stosu.
Rys. 2. Przekrój podłużny opracowanego modelu numerycznego stosu
Th-Pb (rys. opracował dr inż. Mikołaj Oettingen)
Fig. 2. Vertical cross section of the developed numerical model for Th-Pb
assembly
Literatura:
[1] World Nuclear Association, Nuclear Power in the World
Today, access:04.04.2019 http://www.world-nuclear.org/
information-library/current-and-future-generation/nuclear-power-in-the-world-today.aspx
[2] International Atomic Energy Agency, PRIS - Power Reactor Information System, access: 04.04.2019, https://pris.
iaea.org/PRIS/home.aspx
[3] International Atomic Energy Agency, Role of Thorium to
Supplement Fuel Cycles of Future Nuclear Energy Systems, IAEA Nuclear Energy Series, No. NF-T-2.4, 2012
[4] M. Oettingen, K. Skolik, Numerical design of the Seed-Blanket Unit for the thorium nuclear fuel cycle, E3S Web
Conf. Volume 10, 2016
[5] W. W. Schulz, Thorium processing, Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc.,12.08.2014, https://
www.britannica.com/technology/thorium-processing,
acces: 15.04.2019
[6] International Atomic Energy Agency, Thorium fuel cycle —
Potential benefits and challenges, IAEA-TECDOC-1450, 2005
[7] World Nuclear Association, Nuclear Power in India, access:04.04.2019, http://www.world-nuclear.org/information-library/country-profiles/countries-g-n/india.aspx
[8] M. Oettingen, P. Stanisz, Monte Carlo modelling of Th-Pb
fuel assembly with californium neutron source, NUKLEONIKA 2018;63(3):87-91
[9] J. Janczyszyn, Sprawozdanie z prac prowadzonych w latach 1995 – 1998 w ramach projektu badawczego KBN nr
8T10B05208 pt. Badania modelowe i analiza wariantu energetyki jądrowej z cyklem paliwowym Th - U, Kraków, 1998
[10] J. Janczyszyn, Sprawozdanie uzupełniające z prac prowadzonych w latach 1998 – 1999 w ramach projektu badawczego KBN nr 8T10B05208 pt. Badania modelowe i analiza wariantu energetyki jądrowej z cyklem paliwowym
Th – U, Kraków, 1999
[11] M. Oettingen, J. Cetnar, T. Mirowski, The MCB code for numerical modeling of fourth generation nuclear reactors.
Computer Science 2015, 16(4), 329–350.
[12] COnsortium of Academics from Universities promoting
the use of THORium, access: 03.06.2019, https://sites.
google.com/view/coauthor-mou/memorandum-of-understanding
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
18
PTJ
KONTROLOWANIE DEGRADACJI KABLI
I PRZEWODÓW ELEKTRYCZNYCH
W ELEKTROWNIACH JĄDROWYCH
Controlling the degradation of electric wires
and cables in nuclear power plants
Grażyna Przybytniak, Jarosław Sadło, Marta Walo
Streszczenie: Przewody i kable elektryczne są istotnymi elementami systemów zapewniających stabilną i bezpieczną pracę
reaktorów jądrowych. Każda jednostka elektrowni jądrowej wymaga ok. 1500 km różnego typu kabli, które nie są przeznaczone
do wymiany w czasie eksploatacji reaktora przewidywanej na 40-60 lat, pomimo degradujących warunków panujących w obudowie bezpieczeństwa, na które składają się: podwyższona wilgotność i temperatura, promieniowanie gamma, występowanie
ozonu czy naprężenia mechaniczne. Ponieważ w takim otoczeniu izolacje i osłony wykonane z kompozycji polimerowych ulegają szybkiemu starzeniu, potrzebne są niezawodne metody umożliwiające zarówno monitorowanie postępu procesu degradacji, jak i oszacowania okresu bezpiecznego użytkowania kabli w przyszłości. Dotychczas ich kwalifikacja opiera się na testach
mechanicznych, jednak obecnie rozważane są i stopniowo wdrażane nowe, dogodniejsze oraz dostatecznie czułe metody diagnostyczne.
Abstract: Electric cables and wires are one of the critical elements of the systems ensuring stable and safe operation of nuclear
reactors. Each unit of nuclear power plant requires about 1500 km of different types of cables, which during operational lifetime
of reactors estimated at 40-60 years, are not intended to be replaced, despite degrading conditions in the containment building
consisting of elevated temperature and humidity, gamma radiation, ozone, mechanical stress, etc. Because in such an atmosphere insulations and sheath made of polymer composites age relatively quickly, the reliable methods are required to monitor
the progress of the destructive process and to determine the period of safe use of cables in the future. So far, their qualification
has been based on mechanical tests, however nowadays new, convenient and sufficiently sensitive methods are considered and
implemented.
Słowa Kluczowe: kable i przewody, degradacja, kwalifikacja, elektrownia jądrowa
Keywords: cables and wires, degradation, qualification, nuclear power plant
Wstęp
Czas życia obecnie działających elektrowni jądrowych (EJ) będzie wydłużony z 40 lat do 60, a nawet 80 lat,
lecz wyłącznie w przypadku, jeśli zagwarantowana zostanie ich dalsza bezpieczna eksploatacja. Bezawaryjna praca elektrowni jądrowej wymaga prawidłowego
działania ogromnej liczby urządzeń elektrycznych połączonych w różnorodne systemy [1-3]. Kable i przewody elektryczne uznawane są za jeden z podstawowych
elementów zapewniających niezawodną i bezawaryjną
pracę reaktorów. Ich średnia liczba w jednej jednostce
energetycznej sięga 25 000, natomiast całkowita długość szacowana jest na 1,5 tys. km. W związku z powyższym wszystkie organizacje międzynarodowe związane
z energetyką jądrową, jak również użytkownicy jądrowych bloków energetycznych, doceniają istotność właściwego przeprowadzania kwalifikacji kabli, monitorowania warunków, w jakich są one użytkowane oraz
skutecznego zarządzania starzeniem, zarówno w czasie
normalnej pracy elektrowni, jak i w sytuacjach awaryjnych. Działania te wpisują się w dyrektywę dotyczącą
bezpieczeństwa jądrowego (Council Directive 2014/87/
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
EURATOM; 2014), która stwierdza, że należy nadać najwyższy priorytet bezpieczeństwu jądrowemu na każdym etapie eksploatacji EJ.
Izolacje i osłony kabli wykonane są z różnego rodzaju tworzyw sztucznych podatnych na starzenie, zatem
należy stosować do ich wytwarzania takie polimery,
które nawet w obecności dużego natężenia czynników
degradujących zapewnią niezawodne sterowanie reaktorem, w szczególności w przypadku awarii, i związanej
z tym koniecznością jego bezpiecznego wyłączenia. Jakość systemów elektrycznych ma kluczowe znaczenie,
gdyż zarówno najnowsze zasady bezpieczeństwa, jak
i względy ekonomiczne wskazują, że wymiana okablowania w trakcie użytkowania EJ może zachodzić jedynie w stanie wyższej konieczności.
Starzenie przewodów i kabli
Ostatnie badania nad starzeniem radiacyjnym i termicznym kabli wykazały ograniczoną przydatność obecnie stosowanych technik, za pomocą których monitoruje
się postęp starzenia izolacji i osłon, jak również ocenia
okres bezpiecznego ich użytkowania w elektrowniach
PTJ
19
GRAŻYNA PRZYBYTNIAK, JAROSŁAW SADŁO, MARTA WALO
jądrowych [4,5]. Zastrzeżenia budzą również badania destrukcji polimerów w oparciu o tzw. przyspieszone starzenie, kiedy to materiał poddawany jest działaniu czynników degradujących o natężeniu znacznie przekraczającym ich poziom w warunkach typowych dla otoczenia
reaktora. W konsekwencji tego typu procedury nie zapewniają właściwej reprezentatywności wyników. Podczas powolnego starzenia procesy zachodzące w równowadze z otoczeniem w obudowie bezpieczeństwa mają
zwykle charakter degradacji oksydacyjnej [6,7]. Jej skutki
nie pokrywają się z efektami obserwowanymi w trakcie
zintensyfikowanego starzenia, kiedy to dostępność tlenu
dla reakcji chemicznych inicjowanych radiacyjnie bądź
termicznie jest ograniczona.
Operatorzy reaktorów jądrowych przyjmują zwykle przybliżone modele matematyczne procesu starzenia. W takim przypadku nie jest w pełni uwzględniana
struktura tworzyw sztucznych, z których wykonane są
izolacje i osłony. Poza matrycą polimerową zawierają
one bowiem antyutleniacze, stabilizatory, środki ograniczające palność, pigmenty/barwniki, sadzę itp. wpływające na mechanizm degradacji i jej szybkość [8].
Zachodzi zatem pilna potrzeba opracowania nowego, wielowymiarowego podejścia do problemu
kontrolowania starzenia kabli i wiarygodnego przewidywania czasu ich bezpiecznej eksploatacji, w którym
mogą one we właściwy sposób spełniać swoje funkcje
w systemach sterowniczych i pomiarowych, instalacjach przeciwpożarowych, systemach kontroli bezpieczeństwa itd. Układy elektryczne elektrowni jądrowej
muszą zapewniać zachowanie wysokich standardów
niezawodności, pomimo że mogą być one narażone na
ekspozycję na ekstremalne czynniki degradujące, takie
jak wysoka temperatura otoczenia, promieniowanie jonizujące, duża wilgotność powietrza, ozon, jak również
drgania i naprężenia mechaniczne [9,10].
Wysoka trwałość kabli jest szczególnie istotna, jeśli są
one zainstalowane w tzw. gorących punktach (ang. hot
spots), w których natężenie czynników degradujących jest
szczególnie duże. Np. dla reaktora wodnego ciśnieniowego PWR (ang. Pressurized Water Reactor) jest to otoczenie
wytwornic pary i obiegu pierwotnego, a dla reaktora wodnego wrzącego BWR (ang. Boiling Water Reactor) – przewężenie obudowy bezpieczeństwa i obszar zaworu nadmiarowego węzła technologicznego układu świeżej pary.
Poza odpornością na działanie niekorzystnych czynników
termicznych i radiacyjnych kable powinny wykazywać
podwyższoną wytrzymałość w przypadku kontaktu z płomieniem. W obudowie bezpieczeństwa stosowane są kable ognioodporne i bezhalogenowe, tj. nie emitują trujących substancji, o ograniczonej emisji dymów w przypadku pożaru, oraz nierozprzestrzeniające płomienia.
Kwalifikacja
Wszystkie urządzenia i układy elektrowni jądrowej
istotne dla zachowania bezpieczeństwa muszą być poddane kwalifikacji, biorąc pod uwagę pełnione przez nie
funkcje i znaczenie dla prawidłowej pracy reaktora. Poza
istotnością danego elementu dla bezpieczeństwa bierze się pod uwagę skutki wynikające z jego awarii, czas,
w którym musi on nadal właściwie spełniać swoją rolę
w przypadku awarii jądrowej, czy częstość użycia danego systemu dla potrzeb bezpieczeństwa [11,12]. Dlatego
dostawca urządzeń i jego podzespołów, w tym przewodów i kabli, jest zobowiązany udowodnić, że dostarczane produkty wykazują zakładaną niezawodność. Każde
urządzenie musi spełniać wymagane dla danej klasy
bezpieczeństwa kryteria związane z jego odpornością
na obciążenia eksploatacyjne i awarie. W procesie kwalifikacji urządzenie poddawane jest obciążeniom przekraczającym typowe warunki pracy reaktora, jak również
obciążeniom awaryjnym. Wymagania dotyczące kwalifikowania urządzeń niezbędnych dla zachowania bezpieczeństwa w elektrowniach jądrowych zwykle formułowane są w oparciu o w normę IEEE 323 [13].
Rys. 1. Schemat technik badawczych stosowanych do oceny zaawansowania stopnia degradacji izolacji i osłony kabla
Fig. 1. Diagram of research techniques used to assess the degree of degradation of insulation and cable sheath
Metody diagnostyczne
Poniższy schemat przedstawia techniki badawcze,
które mogą być stosowane do oceny zaawansowania
stopnia degradacji izolacji i osłony kabla [14].
Ocena
starzenia kabli
Wizualna
Dotykowa
Elektryczna
Obrazowanie
termiczne
Reflektometria
Inspekcja
Impedancja
Rezystancja
izolacji
Kąt strat
dielektrycznych
Spektroskopia
dielektryczna
Mechaniczna
Pomiar
twardości
Wydłużenie
przy zerwaniu
Chemiczna
Gęstość
Czas/temperatura
indukcji utlenienia
Analiza
termograwimetryczna
Spektroskopia w
podczerwieni i
elektronowego
rezonansu
paramagnetycznego
Frakcja żelowa
Ocena wizualna jest metodą nieniszczącą, pozwalającą na identyfikację pęknięć osłony, odbarwień, stwierdzenie obecności zanieczyszczeń powierzchni kabla
chemikaliami bądź olejami oraz zlokalizowanie innych
uszkodzeń miejscowych, takich jak pęcznienie czy deformacja. Poza tą rutynowo stosowaną jakościową oceną stanu okablowania zwykle kontroluje się parametry
otoczenia wpływające na szybkość starzenia, głównie
moc dawki pochłoniętej i temperaturę. Natomiast dzięki termografii w podczerwieni można określić „gorące
punkty” wewnątrz lub wokół instalacji elektrycznych.
Jednak metody te mogą znaleźć zastosowanie wyłącznie w stosunku do łatwo dostępnych fragmentów kabli
usytuowanych poza kanałami instalacyjnymi.
Techniki opierające się na pomiarach elektrycznych
mogą być stosowane, jeśli wraz z postępem starzenia
wybrany parametr elektryczny wykazuje odchylenie od
stanu pierwotnego [14,15].
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
20
KONTROLOWANIE DEGRADACJI KABLI I PRZEWODÓW ELEKTRYCZNYCH.../Controlling the degradation of electric wires...
PTJ
miały w przyszłości istotne znaczenie, gdyż są techniReflektometria w dziedzinie czasu TDR (ang. timekami nieniszczącymi, w wielu przypadkach nie wyma-domain reflectometry) i w dziedzinie częstotliwości FDR
gają pobierania próbek, a ponadto pozwalają ocenić
(ang. frequency domain reflectometry) znajdują zastosostan izolacji na całej długości kabla, nie zaś lokalnie, jak
wanie do wyznaczenia odległości od różnego rodzaju
w przypadku metod chemicznych i mechanicznych.
uszkodzeń w liniach kablowych oraz nieciągłości lub
Badania mechaniczne są rutynowo stosowane w EJ
zaburzeń impedancji, co umożliwia kontrolę integraldo kwalifikacji kabli [13,16,17]. Spadek względnego
ności systemu elektrycznego poprzez identyfikację i lowydłużenia przy zerwaniu EaB (ang. elongation at brekalizację usterki.
ak) o ponad 50% w większości przypadków uznawany
Pomiar impedancji prądu zmiennego generuje syjest za kryterium eliminujące kabel z dalszego użycia.
gnał prądowy o różnych częstotliwościach między parą
Metoda jest powszechnie stosowana, gdyż nie wymaga
przewodów w obwodzie elektrycznym. Dzięki pomiaskomplikowanego oprzyrządowania, a maszyna do barowi indukcyjności, pojemności i rezystancji LCR (ang.
dań wytrzymałościowych jest szeroko dostępna i proinductance, capacitance and resistance) możliwe jest
sta w obsłudze. Jednak testy wykazują szereg minusów,
diagnozowanie stanu okablowania. Niespodziewanie
z których najważniejsze to:
niskie lub wysokie impedancje wskazują na degradację
(1) konieczność wykonywania kilku pomiarów w celu
kabli, wadliwe połączenia lub usterki fizyczne. Nieprazminimalizowania błędu i statystycznej obróbki
widłowe wskazania pojemności zwykle świadczą o mewyników,
chanicznym uszkodzeniu izolacji.
Badania mechaniczne są rutynowo stosowane w EJ do kwalifikacji kabli [13,16,17]. Spadek
(2) wydłużenia przy zerwaniu EaB z elongation at break) o ponad 50%
Pomiar rezystancji izolacji IR (ang. insulation rewzględnego niedogodności związane(ang. pobieraniem próbek
w
w postaci uznawany (ewentualnie pasków) z izolacji/
sistance) dostarcza informacji o jakości kabli i ich po- większości przypadkówwiosełekjest za kryterium eliminujące kabel z dalszego użycia.
Metoda jest powszechnie stosowana, gdyż nie wymaga skomplikowanego oprzyrządowania,
osłon, których kształt jest szeroko dostępna i prosta w obsłudze. Jednak
łączeń oraz o odbiorniku końcowym. Znając napięcie maszyna do badań wytrzymałościowych zawsze ma postać walca,
a
testy (3) trudności w z których najważniejsze to:
przyłożone między przewodem zasilającym a uziemie- wykazują szereg minusów,pozyskiwaniu materiału do badań.
(1)
Ostatni z wymienionych problemów znajduje i statystycznej
niem oraz prąd upływu można wyznaczyć rezystancję. konieczność wykonywania kilku pomiarów w celu zminimalizowania błędurozobróbki wyników,
wiązanie poprzez pobieranie postaci wiosełek (ewentualnie pasków)
Dane zwykle analizuje się jako stosunek rezystancji do niedogodności związane z pobieraniem próbek w próbek:
(2)
z
• których kształt zawsze ma postać walca,
dwóch różnych przedziałów czasowych, wyznaczając izolacji/osłon, z kabli, które aktualnie ulegają wymianie w EJ,
(3)
tzw. depozytów, tj. kabli, które są układane
współczynnik absorpcji dielektrycznej DAR (ang. dielec- trudności• wz pozyskiwaniu materiału do badań. Ostatni z wymienionych problemów
znajduje rozwiązanie poprzez pobieranie próbek:
w sąsiedztwie instalacji EJ,
tric absorption ratio), współczynnik polaryzacji PR (ang. z kabli, które aktualnie ulegają wymianie welektrycznej i podlegają
starzeniu kabli, które są układane w sąsiedztwie
polarization ratio) i wskaźnik polaryzacji PI (ang. pola- z tzw. depozytów, tj. w identycznych warunkach, instalacji elektrycznej
i podlegają starzeniu w identycznych warunkach,
• z materiałów poddanych przyspieszonemu starization index). Na wyniki wpływają warunki otoczenia, z materiałów poddanych przyspieszonemu starzeniu w warunkach laboratoryjnych.
rzeniu w warunkach laboratoryjnych.
tj. temperatura i wilgotność względna. Pomiary wykonuje się zwykle w trakcie testów symulowanych awarii DBE (ang. design basis event czy LOCA; ang. loss of
coolant accident).
Za pomocą oznaczenia parametru tangensa kąta
strat dielektrycznych TD (ang. tan delta) udaje się rozpoznać i zmierzyć integralne skutki postępującej degradacji kabli, co czyni je dogodnym narzędziem do
monitorowania jakości izolacji. Jej wartość jest funkcją
częstotliwości.
Spektroskopia dielektryczna DS. (ang. dielectric
spectroscopy) to metoda badawcza bazująca na reakcji
materiału na przyłożone pole elektryczne. Prąd elektryczny przepływający przez próbkę zmienia się w zależności od częstotliwości zmiennego pola elektrycznego. W teście wykorzystywane jest oddziaływanie pola
elektrycznego z momentem dipolowym i ładunkiem
Rys. Zmiany wydłużenia przy zerwaniu (EaB / %) w funkcji dawki pochłoniętej
materiału. Interpolacja uzyskanego widma dielek- 2.Rys. 2. Zmiany wydłużenia przy zerwaniu (EaB / %) w funkcji dawki po-(D / kGy)
chłoniętej (D / kGy) dla osłony EPR starzonej wykorzystaniem dwóch mocy
dla osłony EPR starzonej promieniowaniem gamma zpromieniowaniem gamma dawek:
trycznego dostarcza informacji o strukturze i zmianach kGy/h i 0,52 kGy/h [18]
6,0 z wykorzystaniem dwóch mocy dawek: 6,0 kGy/h i 0,52 kGy/h [18]
Fig. 2.Fig. 2. Changes in elongation (EaB /%) as a function a function of absor-/ kGy) for
Changes in elongation at break at break (EaB /%) as of absorbed dose (D
w analizowanym materiale.
EPR bed dose (D / kGy) gamma radiation using by dose rates: 6.0 kGy / h two
Dotychczasowe próby zastosowania na większą shielding affected byfor EPR sheath affected twogamma radiation usingand 0.52 kGy /
h [18] dose rates: 6.0 kGy / h and 0.52 kGy / h [18]
skalę pomiarów elektrycznych jako kryterium oceny
stanu kabli w elektrowniach jądrowych nie powiodły.
Wydłużenie Wydłużenie przy zerwaniu stanowioceny jakości kabli, dlatego
przy zerwaniu stanowi dotychczas podstawowy test dotychczas
Na oznaczenia duży wpływ mają warunki zewnętrzwynikipodstawowy testinnymi technikami sąkabli, dlatego wyniki Rys. 2.
badań wykonywanych oceny jakości korelowane wartościami EaB.
ne oraz połączenia kabli z przyrządem pomiarowym,
badań wykonywanych innymi technikami są korelowaco wpływa na różnice w wynikach testów przeprowane wartościami EaB. Rys. 2. ilustruje przykładowe zmia5
dzonych przez różne laboratoria. Stwierdzono również
ny parametru w funkcji dawki pochłoniętej dla osłony
niewystarczającą ich czułość. Jednak niewątpliwie
kabla przedstawionego na fot. 1.
metody elektryczne po przezwyciężeniu powyższych
trudności i opracowaniu odpowiednich procedur będą
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
przedstawionego na fot. 1.
PTJ
21
GRAŻYNA PRZYBYTNIAK, JAROSŁAW SADŁO, MARTA WALO
Fot. 1. Kabel średnionapięciowy. Osłona wykonana z gumy etylenowo-propylenowej (EPR) wypełnionej w 60% wodorotlenkiem glinu (Al(OH)3)
pełniącym funkcję opóźniacza palenia [18]
Rys. 4. Zestawienie termogramów TGA osłony EPR przedstawiające
Rys. 4. Zestawienie termogramów TGA osłony EPR przedstawiające spadek masy (dm / %) w
Photo 1. Medium voltage cable. Sheath made of ethylene-propylene
funkcjispadek masy min) /w atmosferze czasu (t / min) w atmosferze powietrza dla próbek
czasu (t / (dm %) w funkcji powietrza rejestrowanych w 400 oC
rubber (EPR) filled with 60% aluminum hydroxide (Al (OH)3) acting as
rejestrowanych w 400 oC dla próbek odniesienia i po starzeniu promieodniesienia i po starzeniu promieniowaniem gamma o mocy dawki 0,52 kGy/h [18]
a flame retardant [18]
niowaniem gamma o mocy dawki 0,52 kGy/h [18]
Fig. 4. Series of TGA thermograms of EPR shields showing mass decrease (dm /%) as a
Fig. time (t min) thermograms of EPR sheaths showing for reference samples and
function of4. Series/of TGAin air atmosphere recorded at 400 oC mass decrease
after (dm /%) as a function of time (t / rate of 0.52 kGy / h [18]
po- gamma radiation aged with a dosemin) in air atmosphere recorded at 400 oC
System monitorujący starzenie polimerów za
for reference samples and after gamma radiation aged with a dose rate
mocą pomiaru twardości materiału z wykorzystaniem
Analiza termograwimetryczna TGA (ang. thermogravimetric analysis) umożliwia oznaczanie
of 0.52 kGy / h [18]
wgłębnika IM (ang. indenter module) jest przenośny, pozmian mas próbek przy zadanej szybkości wzrostu temperatury albo w warunkach
Fot. 1. nieniszczący. Pomiar twardości obliczanyOsłona wykonanapierwszym różniceetylenowo-propylenowej (E
izotermicznych. W wariancie z gumy w termogramach materiałów wyjściowych
ręczny i Kabel średnionapięciowy. jest
Analiza termograwimetryczna TGA podstawie badań prowadzonych w
(ang. thermogranieznaczne [19,20]. Natomiast na
na podstawie zależności siły wodorotlenkiem i starzonych są zwykle rozkład)niektórych oznaczanie zmian mas pró- w 400 oC),
materiawypełnionej w 60% od odkształceniawciskaniaglinu (Al(OH)3umożliwiapolimerów wfunkcję opóźniacza pal
pełniącym stałej temperaturze (np.
IChTJ vimetric analysis)
stwierdzono, że
łu polimerowego powstającego w wyniku
w szczególności wzadanej szybkości wzrostu się wraz z postępem degradacji
bek przy atmosferze powietrza, zmienia temperatury albo
[18]
oksydacyjnej. Wydłużenieizotermicznych. W wariancie pierwszym wskaźnik
wgłębnika ze stałą prędkością. Zalecane parametry pow warunkach czasu termicznego rozkładu może służyć jako dogodny
miaru zawarte są w normie w IEC/IEEE 60780-323Shielding made ofcoethylene-propylene rubber (EPR) f
[13]. monitorowania tego procesu, przedstawiono na rys. 4.wyjściowych i staPhoto diagnostyki postępu starzeniacable.również różnice w termogramach materiałów
1. Medium voltage można
Do
rzonych są zwykle nieznaczne [19,20]. Natomiast na podwith 60% aluminum hydroxide (Alfizyko- 3) acting as a flame retardantChemii i Techstosować szeroką gamę metod termicznych i (OH) stawie badań prowadzonych w Instytucie [18]
chemicznych.
niki Jądrowej stwierdzono, że rozkład niektórych polimerów w stałej temperaturze (np. w 400oC), w szczególności
System monitorujący starzenie polimerów za powietrza, zmienia się wraz z postępem
w atmosferze pomocą pomiaru twardości mate
degradacji oksydacyjnej. Wydłużenie jest przenośny, porę
z wykorzystaniem wgłębnika IM (ang. indenter module) czasu termicznego
rozkładu może służyć jako dogodny wskaźnik monitoroi nieniszczący. Pomiar twardości obliczany jest na podstawie zależności siły od odkształc
wania tego procesu, co przedstawiono na rys. 4.
wgłębnika wciskanego w materiał polimerowy ze stałą prędkością. Zalecane param
pomiaru zawarte są w normie w IEC/IEEE 60780-323 [13]. 8
Do diagnostyki postępu starzenia można również stosować szeroką gamę metod termicz
i fizykochemicznych.
Rys. Rys. 3. Zmiany gęstości (ρ) / g·cm-3) dawki pochłoniętej (D / kGy) osłony EPR
3. Zmiany gęstości (ρ / g·cm-3 w funkcji w funkcji dawki pochłoniętej
starzonej kGy) osłony EPR starzonej wykorzystaniem dwóch mocy dawek: 6,0 kGy/h i ISSL
(D / promieniowaniem gamma z promieniowaniem gamma z wykorzysta0,52 kGy/h [18]
niem dwóch mocy dawek: 6,0 kGy/h i ISSL 0,52 kGy/h [18]
Fig. 3. Changes in density (ρ / g·cm-3) as a-3function of the absorbed dose (D / kGy) of EPR
Fig. 3. Changes in density (ρ / g·cm ) as a function of the absorbed dose
shielding affected by gamma radiation using two dose rates: 6.0 kGy / h and ISSL 0.52 kGy /
(D
h [18] / kGy) of EPR sheath affected by gamma radiation using two dose rates: 6.0 kGy materiału jest prostą metodą dostarczającą informacji o stopniu
Pomiar gęstości / h and ISSL 0.52 kGy / h [18]
zaawansowania procesu starzenia związanego z degradacją oksydacyjną materiału. W jej
Rys. 5. Zestawienie zależności stopnia spęcznienia funkcji czasu (t /
wyniku gęstość polimeru wzrasta, a obserwowany efekt, po skorelowaniu z EaB, Rys. 5. Zestawienie zależności stopnia spęcznienia (∆m / %) w (∆m /%) w funkcji dla osłony
być
Pomiar gęstości materiału jest prostą metodą do-możepoddanej starzeniu promieniowaniem gamma o mocy dawki 0,6 kGy/h [18]h)
byś pomocny w procesie kwalifikacji kabli, rys. 3.
EPR czasu (t / h) dla osłony EPR poddanej starzeniu promieniowaniem gamstarczającą informacji o stopniu zaawansowania pro- 5.ma o mocy dawki 0,6 kGy/h [18]
Fig. Comparison of the degree of swelling (Δm /%) as a function of time (t / h) for the EPR
shieldsFig. 5. Comparison of with degreerateswelling (Δm /%) as a function of
aged gamma radiation the a dose of of 0.6 kGy / h [18]
cesu starzenia związanego z degradacją oksydacyjną
time (t / h) for the EPR sheaths aged by gamma radiation with a dose rate
materiału. W jej wyniku gęstość polimeru wzrasta, a obof 0.6 frakcji żelowej GF (ang. gel fraction) pozwala na oszacowanie wydajności
Oznaczenie kGy / h [18]
serwowany efekt, po skorelowaniu z EaB, może być poprocesu pękania wiązań kowalencyjnych w łańcuchach polimerów. W wielu przypadkach
izolacje i osłony wykonane są z polimerów sieciowanych chemicznie. Wraz z pogłębiającym
mocny w procesie kwalifikacji kabli, rys. 3.
się procesem degradacji, wielkość frakcji żelowej maleje w wyniku destrukcji
trójwymiarowej sieci utworzonej przez makrocząsteczki. Stwierdzono również redukcję
współczynnika pochłaniania rozpuszczalnika SUF (ang. solvent uptake factor). Zjawisko to
jest związane z tworzeniem polarnych grup funkcyjnych zawierających tlen, które nie
sprzyjają procesowi dyfuzji niepolarnego rozpuszczalnika. Zależność stopnia spęcznienia za
pomocą ksylenu od dawki pochłoniętej dla osłony kabla przedstawia rys. 5.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
22
KONTROLOWANIE DEGRADACJI KABLI I PRZEWODÓW ELEKTRYCZNYCH.../Controlling the degradation of electric wires...
Oznaczenie frakcji żelowej GF (ang. gel fraction) pozwala na oszacowanie wydajności procesu pękania wiązań kowalencyjnych w łańcuchach polimerów. W wielu
przypadkach izolacje i osłony wykonane są z polimerów
sieciowanych chemicznie. Wraz z pogłębiającym się procesem degradacji, wielkość frakcji żelowej maleje w wyniku destrukcji trójwymiarowej sieci utworzonej przez
makrocząsteczki. Stwierdzono również redukcję współczynnika pochłaniania rozpuszczalnika SUF (ang. solvent
uptake factor). Zjawisko to jest związane z tworzeniem
polarnych grup funkcyjnych zawierających tlen, które nie
sprzyjają procesowi dyfuzji niepolarnego rozpuszczalnika. Zależność stopnia spęcznienia za pomocą ksylenu od
dawki pochłoniętej dla osłony kabla przedstawia rys. 5.
PTJ
atmosferycznym oraz zużywaniem się antyutleniaczy
i stabilizatorów obecnych w tworzywie.
Opracowywanie nowych kryteriów
Konieczność podejmowania badań w celu opracowania nowych metod diagnozowania kabli wynika
nie tylko z wydłużonego czasu eksploatacji EJ, lecz
również w związku z instalowaniem nowego typu reaktorów, stosowaniem nowej generacji kabli wykonanych z innowacyjnych materiałów polimerowych czy
wdrażaniem do praktyki przemysłowej nowych technik instrumentalnych [17].
Należy oczekiwać, że wyniki tych prac umożliwią:
• stosowanie naukowo potwierdzonych i znormalizowanych podejść do przewidywania czasu bezpiecznego użytkowania kabli [12],
• uwzględnienie w procesie ich starzenia informacji dotyczących budowy kabli i składu tworzyw sztucznych, z których wykonane są izolacje i osłony [8],
• ocenę wpływu różnorodnych czynników degradujących i skutków ich równoczesnego
działania na polimery,
• zaproponowanie nieniszczących technik monitorowania kabli oraz opracowanie niezawodnych kryteriów wskazujących na konieczność
ich wymiany.
Takie instrumenty i metody badawcze pozwoliłyby operatorom EJ na bezpieczne przedłużenie czasu
eksploatacji reaktorów II i III generacji, a tym samym
przyczyniłyby się do zrównoważonego rozwoju energetyki wykorzystującej EJ jako bezemisyjne źródło
Rys. widm ESR dla osłony EPR przed i po napromieniowaniu dawkąenergii.
Rys. 6. Zestawienie 6. Zestawienie widm ESR dla osłony EPR przed i po napromieniowaok. 18
kGy przy mocy niu dawką ok. 18 kGy przy mocy dawki 6,0 kGy/h [18]
dawki 6,0 kGy/h [18]
Komisja Europejska wspiera powyższe działaFig. 6. Series of ESR spectra for EPR sheath before and after irradiation
Fig. 6. Series of ESR spectra for EPR shield before and after irradiation with a dose w ramach projektów EURATOM. Instytut Chemii
nia of
with a dose of approx. 18 kGy at a dose rate of 6.0 kGy / h [18]
approx. 18 kGy at a dose rate of 6.0 kGy / h [18]
i Techniki Jądrowej w latach 2011-2014 uczestniczył
w projekcie „Diagnozowanie i prognozowanie
Chociaż za pomocą metod spektroskopowych, np.
Chociaż za pomocą metod spektroskopowych, np. ESR (ang. electron spin resonance), FTIR
starzenia kabli niskiego napięcia” (2055/7.PR-EUESR (ang. electron spin resonance), FTIR (ang. Fourier(ang. Fourier-transform infrared spectroscopy) czy NIR (ang. Near-infrared spectroscopy),
RATOM/2011/2), natomiast od 2017 do 2022 r. jest
można ocenić procesy chemiczne inicjowane termicznie bądź radiacyjnie, jednak analiza ich
-transform infrared spectroscopy) czy NIR (ang. Near-inwidm nie wystarcza, aby ilościowo oznaczyć, jak daleko posunięty jest proces degradacji.
partnerem konsorcjum realizującego projekt „Eurofrared spectroscopy), można ocenić procesy chemiczne
Mogą one jednak służyć do poznania mechanizmów reakcji odpowiedzialnych za pogarszanie narzędzia i metodologie dla efektywnego
pejskie
inicjowane termicznie bądź radiacyjnie, jednak analiza
się jakości izolacji i osłon wykonanych z polimerów [7,18]. Spektroskopia ESR daje wgląd w
zarządzania starzeniem kabli w elektrowniach jąich inicjowane radiacyjnie, ilościowo oznaczyć, jak daprocesy rodnikowewidm nie wystarcza, abyktóre stanowią pierwszy etap degradacji
drowych” (3781/H2020-Euratom/2017/2). W obu proleko posunięty jest proces degradacji. Mogą one jednak
polimerów, rys. 6.
jektach funkcję koordynatora powierzono Electricite
służyć do poznania mechanizmów reakcji odpowiedzialCzas indukcji utlenienia OIT (ang. oxidation induction time) wyznacza się ogrzewając próbkę
de France (EdF).
materiału w atmosferze azotu do wybranej jakości izolacji i osłon wykonanych za pogarszanie się temperatury, a następnie przetrzymuje się ją w
atmosferze tlenu w warunkach izotermicznych, aż do osiągnięciadaje wgląd
nych z polimerów [7,18]. Spektroskopia ESR egzotermicznego efektu
cieplnego związanego z utlenianiem. OTI inicjowane radiacyjnie, które sta- jaki Podsumowanie
upłynął
w procesy rodnikowe jest definiowane jako przedział czasu,
pomiędzy wprowadzeniem atmosfery tlenowej a osiągnięciem izotermy utleniania. OIT
Dyskutowane w kraju wdrożenie energetyki jądronowią pierwszy etap degradacji polimerów, rys. 6.
maleje wraz z pogłębiającą się degradacją polimeru pozostającego w równowadze z tlenem
wej pociąga za sobą konieczność opracowania właCzas indukcji utlenienia OIT i stabilizatorów obecnych w
atmosferycznym oraz zużywaniem się antyutleniaczy (ang. oxidation induction tworzywie.
snych przepisów w zakresie monitorowania stanu okatime) wyznacza się ogrzewając próbkę materiału w atblowania, prognozowania czasu jego bezpiecznej eksOpracowywanie nowych kryteriów wybranej temperatury, a następnie
mosferze azotu do
ploatacji
Konieczność podejmowania badań ją w atmosferze tlenu w warunkach izoprzetrzymuje się w celu opracowania nowych metod diagnozowania kabli oraz przeprowadzania kwalifikacji [16,17]. Powynika nie tylko z wydłużonego osiągnięcia egzotermicznego efektu w związku zagadnienia wymagają analizy rodzajów kabli
wyższe
termicznych, aż do czasu eksploatacji EJ, lecz również
z instalowaniem nowego typu reaktorów, stosowaniem nowej generacji kabli wykonanych
i przewodów stosowanych w obudowie reaktora oraz
cieplnego związanego z utlenianiem. OTI jest definiowaz innowacyjnych materiałów polimerowych czy wdrażaniem do praktyki przemysłowej
materiałów polimerowych, z których są one wykonane.
nowych technikne jako przedział czasu, jaki upłynął pomiędzy wprowainstrumentalnych [17].
Wybór typu reaktora ma kluczowe znaczenie dla
dzeniem atmosfery tlenowej a osiągnięciem izotermy
przewidywanego średniego natężenia czynników
utleniania. OIT maleje wraz z pogłębiającą się degrada10
degradujących w warunkach eksploatacyjnych oraz
cją polimeru pozostającego w równowadze z tlenem
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
PTJ
23
GRAŻYNA PRZYBYTNIAK, JAROSŁAW SADŁO, MARTA WALO
w czasie wypadku jądrowego, jak również dla zlokalizowania miejsc podwyższonego ryzyka. Na tej podstawie należy sporządzić plan rozmieszenia depozytów kabli oraz opracować profil ich przyspieszonego
starzenia w warunkach laboratoryjnych symulujących
awarię. Powyższe działania są niezbędne dla oceny
prognozowanego czasu bezpiecznego użytkowania kabli z wykorzystaniem optymalnych metod diagnostycznych oceniających zaawansowanie procesu
degradacji. Konieczne jest również sformułowanie
wytycznych dla aktów normatywnych regulujących
sposób przeprowadzenia ich kwalifikacji. Obecnie nie
ma w Unii Europejskiej zharmonizowanych przepisów
dotyczących tych kwestii. Francja i Niemcy opracowały w tym zakresie własne standardy, które tak jak
w innych krajach europejskich, opierają się na normach obowiązujących w USA – IEC 60780 i IEEE 323.
W roku 2016 ukazał się ujednolicony dokument IEC/
IEEE 60780-323 „Nuclear facilities – Electrical equipment important to safety Systems – Qualification”
[13]. Jest on poświęcony różnym metodom kwalifikacji urządzeń elektrycznych, w tym przewodów i kabli,
oraz określa wymagania jakie muszą one spełniać.
Poza tradycyjnym testem bazującym na pomiarze EaB
zawiera on wskazówki dotyczące metod eksperymentalnych wykorzystujących badania czasu indukcji utlenienia, pomiaru twardości, reflektometrii w dziedzinie
czasu i rezystancji izolacji.
Praca naukowa finansowana ze środków finansowych na naukę w latach 2017-2022 przyznanych na
realizację projektu międzynarodowego współfinansowanego oraz projektu H2020, Euratom Research and
Training Programme, grant nr 755183.
dr hab. Grażyna Przybytniak, prof. IChTJ
dr Jarosław Sadło,
dr Marta Walo,
Centrum Badań i Technologii Radiacyjnych,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
Literatura:
[1] IAEA Safety Standard Series, Safety of Nuclear Power
Plants: Design, Requirements No. NS-R-1, IAEA, Vienna
2000.
[2] IAEA Safety Standard Series, Safety Assessment and Verification for Nuclear Power Plants, Safety Guide No. NS-G1.2, IAEA, Vienna 2001
[3] IAEA Safety Standard Series, Maintenace, Surveillance
and In-service Inspection in Nuclear Power Plants, Safety
Guide No. NS-G-2.6, IAEA, Vienna 2002
[4] V. Placek, T. Kohout “Comparison of cable ageing” Radiat.
Phys. Chem. 79 (2010) 371–374
[5] M. Celina, K.T. Gillen, R.A. Assink, Accelerated aging and
lifetime prediction: Review of non-Arrhenius behaviour
due to two competing processes. Polym. Deg. Stab. 90
(2005) 395-404
[6] V. Placek, B. Bartonicek, The dose rate effect and the homogeneity of radio-oxidation of plastics. Nucl. Instr. and
Meth. in Phys. Res. B 185 (2001) 355-359
[7] M. Rodrıguez-Vazquez, Ch. M. Liauw, N. S. Allen,M. Edge,
E. Fontan, Degradation and stabilisation of poly(ethylene-stat-vinyl acetate): Spectroscopic and rheological examination of thermal and thermo-oxidative degradation
mechanisms. Polym. Degrad. Stability 91 (2006) 154-164
[8] J. Boguski, G. Przybytniak, K. Mirkowski: Model studies on
phenolic antioxidant role in radiation- and thermally-induced accelerated degradation of electrical cable insulation. Nukl., 57 (2012) 485-489
[9] T. Seguchi, K. Tamura, T. Ohshima, A. Shimada, H. Kudoh,
Degradation mechanisms of cable insulation materials
during radiation– thermal ageing in radiation environment. Radiat. Phys. Chem. 80 (2011) 268–273
[10] S. Ilie, R. Setnescu, E.M. Lungulescu, V. Marinescu, D. Ilie,
T. Setnescu, G. Mares¸ Investigations of a mechanically
failed cable insulation used in indoor conditions. Polym.
Testing 30 (2011) 173–182
[11] T. Kenneth, G. R. Assink, R. Bernstein, M. Celina, Condition
monitoring methods applied to degradation of chlorosulfonated polyethylene cable jacketing materials Polym.
Deg. Stab. 91 (2006) 1273-1288
[12] „Część Elektryczna Elektrowni Jądrowej” J. Nowicki, Stowarzyszenie Elektryków Polskich, Warszawa, 2017.
[13] IEEE 60780-323-2016 - IEC/IEEE International Standard
- Nuclear facilities - Electrical equipment important to
safety - Qualification
[14] Benchmark analysis for condition monitoring test techniques of aged low voltage cables in nuclear power
plants IAEA-TECDOC-1825, Vienna, 2017
[15] J.-F. Chailan, G. Boiteux, J. Chauchard, B. Pinel, G. Seytre,
Effects of thermal degradation on the viscoelastic and
dielectric properties of chlorosulfonated polyethylene
(CSPE) compounds. Polym. Deg. Stab. 48 (1995) 61-65
[16] M. Ito T. Oka, Y. Hama, Evaluation of time accelerated irradiation method of elastomer by modulus–ultimate elongation profile. Radiat. Phys. Chem. 78 (2009) 1081–1084
[17] IAEA Nuclear Energy Series Assessing and Managing Cable Ageing in Nuclear Power Plants, No. NP-T-3.6, Vienna
2012
[18] Dobór kryteriów oceny degradacji radiacyjnej i termicznej kabli. Rozprawa doktorska J. Boguski, Warszawa, 2015.
[19] J. Boguski, G. Przybytniak, K. Łyczko, New monitoring by
thermogravimetry for radiation degradation of EVA. Radiat. Phys. Chem. 100 (2014) 49–53
[20] G. Przybytniak, J. Boguski, V. Placek, L. Verardi, D. Fabiani, E. Linde, U. W. Gedde Inverse effect in simultaneous
thermal and radiation aging of EVA insulation EXPRESS
Polym. Let. 9 (2015) 384–393
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
24
PTJ
WPŁYW ENERGETYKI JĄDROWEJ
NA ŚRODOWISKO
The Impact of Nuclear Energy on Environment
Krzysztof Rzymkowski
Streszczenie: W opracowaniu przedstawiono zalecenia dotyczące ochrony środowiska przy projektowaniu i budowie zakładów
przemysłu jądrowego oraz zasady unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych.
Abstract: Indications for environment protection rules in nuclear Energy plants planning and construction, including nuclear
waste management are discussed.
Słowa kluczowe: emisje radioaktywne, tryt, ciepło odpadowe, zanieczyszczenie środowiska, unieszkodliwianie odpadów
jądrowych
Keywords: radioactive emission, trytium, weste heat, environment contamination, nuclear weste disposal
Energetyka jądrowa opiera się na możliwie jak najwydajniejszym wykorzystaniu powszechnie występującego w skorupie ziemskiej uranu jako źródła energii.
Energetyka jądrowa stanowi rozbudowany rodzaj
przemysłu, którego charakterystyczną cechą jest cykl
paliwowy, polegający na zamkniętym obiegu paliwa
uranowego, przetwarzanego w szeregu zakładach stanowiących niezależne obiekty przemysłowe. Wymaga
Rys. 1. Cykl paliwowy (fot. Krzysztof Rzymkowski)
Fig. 1. Nuclear fuel cycle (fot. Krzysztof Rzymkowski)
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
to indywidualnego określenia ich wpływu na środowisko. Wpływ ten rozpoczyna się w chwili rozpoczęcia
budowy i pod wieloma względami jest identyczny jak
w przypadku wszystkich innych nowo powstających
zakładów przemysłowych. Natomiast wpływ zakładów
przemysłu jądrowego na środowisko w czasie normalnej ich eksploatacji jest praktycznie pomijalny.
PTJ
25
KRZYSZTOF RZYMKOWSKI
Ochrona środowiska – zalecenia
Ocena oddziaływania przemysłu jądrowego na środowisko obejmuje nie tylko zagadnienia związane z promieniowaniem. Przy rozważaniach wpływu energetyki jądrowej na środowisko należy również uwzględnić
wszystkie problemy związane z infrastrukturą przemysłową ze szczególnym zwróceniem uwagi na specyfikę
przemysłu jądrowego. Współczesne zalecenia ochrony
środowiska dotyczą przede wszystkim zagadnień ochrony czystości powietrza, wody, gleby, ograniczenia emisji
różnych substancji i promieniowania, ograniczenia wibracji i hałasów, zachowania krajobrazu, ochrony zabytków
i ekosystemów, ograniczenie wpływu na zmianę klimatu
oraz zapewnienie bezpieczeństwa ludności z uwzględnieniem zagrożeń naturalnych. Wszystkie te elementy nie
powinny wpływać niekorzystnie na rozwój gospodarczy.
Zalecenia ochrony środowiska tzw. strategiczna ocena
oddziaływania na środowisko (strategic environmental assessment – SEA) są właściwie zbiorem wskazówek, porad,
na jakie problemy należy zwrócić szczególną uwagę przy
budowie i eksploatacji zakładów przemysłowych. Są one
opracowywane przez różne organizacje międzynarodowe. Zalecenia dotyczące energetyki jądrowej opracowuje
Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej.
Ocena wpływu zakładów energetyki jądrowej na
środowisko tj. powietrze, wodę i glebę musi uwzględniać przede wszystkim narażenie ludzi, fauny i flory.
Jest to bardzo złożony problem. Najważniejszym zadaniem jest zachowanie czystości powietrza na każdym
etapie powstawania, eksploatacji i likwidacji zakładów
jądrowych. Drugim istotnym zagadnieniem jest wykorzystanie i czystość wody oraz związane z tym zagadnienie unieszkodliwiania ścieków. Należy również
zwrócić uwagę na gospodarkę wodną w rejonie zakładów, uwzględniając zmianę poziomu wód gruntowych,
nawadnianie obszarów rolniczych, dostarczanie wody
do gospodarstw domowych, a nawet ewentualne problemy nawigacyjne żeglugi śródlądowej. Z gospodarką
wodną związany jest również problem jej wykorzystania do chłodzenia urządzeń w zakładach cyklu paliwowego i odprowadzania ciepła odpadowego wpływającego na zmianę mikroklimatu. Czystość gleby jest silnie
powiązana z emisją różnych substancji do atmosfery
i odprowadzaniem ścieków.
Emisja nieradioaktywnych substancji chemicznych
w przemyśle jest na ogół powiązana z procesem spalania węgla kamiennego, brunatnego lub gazu. Jedynymi
zakładami chemicznymi w cyklu paliwowym są zakłady
przerobu paliwa, w których procesy chemiczne nie wymagają używania lotnych substancji i są przeprowadzane w hermetycznie szczelnych pomieszczeniach. Wymiana powietrza jest w nich przeprowadzana przez systemy filtrujące wychwytujące areozole. Innym źródłem
ewentualnej emisji substancji chemicznych są kopalnie
uranu. Promieniowanie pochodzące z materiałów jądrowych jest kontrolowane w każdym pomieszczeniu,
gdzie są one używane i wszelkie działania są tak zaprojektowane, by emisja promieniowania była utrzymana
na najniższym osiągalnym poziomie.
Ważnym elementem ochrony środowiska jest
ograniczenie hałasu i wibracji. Mogą one wpływać na
ludzi i zwierzęta. W przemyśle jądrowym te zjawiska
występują sporadycznie na ogół przy budowie nowych zakładów lub ich remoncie, czy przy likwidacji.
Szczególnie uciążliwy może być hałas i wibracje w czasie transportu materiałów budowlanych lub gruzu, jak
i praca w odkrywkowych kopalniach uranu. W czasie
normalnej eksploatacji przy zwykłych warunkach pogodowych wibracje i hałasy są znikome. Wibracje powstające przy pracy turbin w elektrowniach są szybko
tłumione. Przy projektowaniu zakładów przemysłu
jądrowego zaleca się uwzględnienie hałasu i wibracji
pochodzące z innych koniecznych towarzyszących
konstrukcji dróg, kolei, instalacji wodnych lub sieci
elektrycznej.
Lokalizacja zakładów przemysłu jądrowego może
mieć istotny wpływ na ochronę środowiska. O ile niektóre zakłady cyklu paliwowego ze względów ekonomicznych są budowane blisko siebie np. kopalnia uranu, zakłady przemiału i zakłady produkcji „yellow cake”
(mieszanina tlenków uranu), to przy wyborze miejsca
budowy innych zakładów, szczególnie elektrowni jądrowych należy, oprócz ekonomii, kierować się dodatkowo wymaganiami ochrony środowiska.
Część gruntów, na których powstaje zakład przemysłu jądrowego, będzie wyłączona z innego użytkowania na okres ok. 100 lat (zakładając czas pracy np.
elektrowni na ok. 80 lat). Powierzchnia zajmowana
przez reaktor energetyczny wynosi ok. 20 ha, a przez
elektrownię wynosi ok. 2 km2. Zakłada się, że po likwidacji elektrowni teren powróci do stanu początkowego, ale powinna również być zlikwidowana powiązana
z nią infrastruktura drogi, trakcje elektryczne itp. Może
to mieć istotny wpływ na dalsze użytkowanie gruntów
i krajobraz. Najtrudniej jest zniwelować wpływ na środowisko w kopalniach uranu i składowiskach. Ponieważ budowa zakładów przemysłu jądrowego wyłącza
te tereny z użytkowania na długi okres, muszą być one
sprawdzone pod wieloma względami np. czy nie naruszają pamiątek historycznych, czy nie niszczą krajobrazu, wpływając na turystykę, czy nie ograniczają
dostępu do innych atrakcyjnych obszarów, nie wpływają na regionalne tradycje ludności, niszcząc lokalne
dziedzictwo kulturowe itd.
Jednym z najważniejszych celów ochrony środowiska jest ochrona ekosystemów. Ekosystemy powstają przez wzajemne długotrwałe oddziaływanie
fauny, flory, w pewnym rejonie, tworząc równowagę
biologiczną. Dlatego należy bezwzględnie zadbać by
wszelkie wyznaczone tereny istotne dla ochrony i rozwoju fauny i flory na lądzie i morzu pozostały nienaruszone ze szczególnym uwzględnieniem naturalnych
siedlisk. Ekosystemy są również źródłem żywności,
wody, regulatorem klimatu. Zakłady przemysłu jądrowego powinny być usytuowane, tak by ich wpływ
radiologiczny i inny nie dewastował różnorodności
biologicznej ekosystemu. Dotyczy to również towarzyszącej im infrastruktury.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
26
WPŁYW ENERGETYKI JĄDROWEJ NA ŚRODOWISKO/The Impact of Nuclear Energy on Environment
Ogólnoświatowym problemem jest zauważalna
zmiana klimatu. Energia jądrowa jest energetyką niskoemisyjną, co może pomóc w ograniczeniu emisji gazów
cieplarnianych. Spośród zakładów cyklu paliwowego
elektrownia jądrowa wytwarza minimalną ilość gazów
cieplarnianych i nie emituje dwutlenku węgla, kopalnie
uranu, transport materiałów (w tym materiałów jądrowych), a także budowa infrastruktury są źródłami emisji
różnych substancji. Uwzględniając zachodzące zmiany
klimatu, zakłady przemysłu jądrowego powinny być
odporne na anomalie pogodowe np. bardzo wysokie
lub bardzo niskie temperatury, gwałtowne powodzie,
huragany, fale tsunami, trzęsienia ziemi by ich uszkodzenie nie przyczyniło się do degradacji środowiska.
W tekście zaleceń ochrony środowiska tzw. strategiczna ocena oddziaływania na środowisko (strategic
environmental assessment – SEA) zwraca się uwagę na
zdrowie publiczne mające wtórny wpływ na środowisko, wymuszając stosowanie odpowiednich norm
bezpieczeństwa. Dotyczy to bardzo wielu działań, począwszy od zaleceń bezpieczeństwa radiologicznego
w różnych warunkach zagrożenia (w czasie działań
rutynowych, działań w sytuacjach awaryjnych, wypadkach), zaleceń dotyczących dopuszczalnych poziomów
wibracji i hałasu, poziomu emisji nieradiologicznych,
zasad bezpieczeństwa i higieny pracy w różnych typach
zakładów przemysłu jądrowego na różnych etapach od
budowy do likwidacji. Zalecane jest prowadzenie badań epidemiologicznych pozwalających śledzić zdrowie fizyczne i psychiczne lokalnych populacji. Obawa
ludzi przed energią jądrową może prowadzić do znacznych komplikacji zdrowotnych i społecznych, dlatego
zalecane są również badania psychologiczne.
Ograniczenie wpływu energetyki jądrowej na środowisko, w czasie rutynowej pracy zakładów przemysłu
jądrowego, polega na kontroli emisji radioaktywnych,
w powietrzu, wodzie i glebie, zagospodarowaniu ciepła
odpadowego, unieszkodliwianiu odpadów promieniotwórczych.
Emisje radioaktywne i ich kontrola
W czasie normalnej pracy, zmiana poziomu promieniowania wokół zakładów przemysłu jądrowego,
nie może przekraczać 0,1 mSv/rok w odniesieniu do
naturalnego promieniowania tła. W Polsce średnie promieniowanie tła wynosi 2,6 mSv/rok. Jest to podstawą
do określania granicznych dopuszczalnych wielkości
emisji substancji promieniotwórczych. Dopuszczalne
wielkości emisji są ustalane indywidualnie dla każdego
zakładu przemysłu jądrowego. Głównymi źródłami emisji są elektrownie jądrowe i zakłady przerobu paliwa.
Gazowe, jak i ciekłe substancje radioaktywne powstające w wyniku procesów technologicznych są przesyłane
do systemu oczyszczalni odpadów. Odpady gazowe po
wysuszeniu i filtracji są uwalniane przez system wentylacyjny do atmosfery. Komin, przez który są one uwalniane, powinien być dostatecznie wysoki, by uzyskać
znaczne rozproszenie gazów. Kontrola substancji gazowych jest przeprowadzana po każdym etapie techno-
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
PTJ
logicznym oczyszczania. Co więcej, dla celów międzynarodowego systemu zabezpieczeń (safeguards), gazy
uwolnione przez komin do atmosfery są sprawdzane
w celu potwierdzenia, że prowadzona w zakładzie działalność jest zgodna z deklaracją i nie jest powiązana
z zastosowaniami militarnymi.
Odpady gazowe powstają w trakcie pracy reaktora w wyniku reakcji jądrowych i aktywacji materiałów.
Pręty paliwowe dla elektrowni jądrowych, w postaci rurek cyrkonowych, zawierają pastylki dwutlenku uranu
(UO2). Powstające wewnątrz prętów produkty rozszczepienia są w większości zatrzymywane wewnątrz prętów
aż do ich otwarcia w zakładach przerobu. Zaobserwowano, że wydostają się one częściowo na zewnątrz
w wyniku dyfuzji i mikronieszczelności do układu chłodzenia, gdzie mogą reagować z substancjami znajdującymi się w chłodziwie. Powstałe w układzie odpady
chłodzenia są usuwane przez systemy przetwarzania
odpadów ciekłych i gazowych. Poziomy promieniowania uwalnianych substancji są kontrolowane, tak by nie
przekraczały dopuszczalnych granic.
Poziom emisji substancji radioaktywnych zależy od
typu reaktora oraz od właściwości systemów oczyszczania. Uwalnianymi do atmosfery substancjami są głównie gazy szlachetne (133Xe, 41Ar), 16N, 14C, 35S, pary trytu,
cząstki stałe. Ilość niektórych z nich np. 14C jest bardzo
mała, ale ze względu na długi okres półrozpadu może
mieć wpływ na skumulowany poziom promieniowania
na powierzchni gleby. Podobnie uwalnianie trytu wymaga okresowej oceny wpływu jego na środowisko.
Tryt powstaje w elektrowni jądrowej przede wszystkim w wyniku rozpadu jądra uranu w pręcie paliwowym, wychwytu neutronów przez jądra zanieczyszczeń
i dodatków do chłodziwa boru, litu, amoniaku oraz aktywacji deuteru i wychwytu neutronów przez substancje stosowane w prętach regulacyjnych. Tylko niewielka część trytu powstałego w wyniku reakcji jądrowych
w paliwie wydostaje się do atmosfery. Uranowe pastylki
są zamknięte w prętach paliwowych. Prowadzone badania wskazują, że mogą zachodzić reakcje chemiczne
pomiędzy materiałem, z którego wykonana jest koszulka – obudowa prętu paliwowego – stopy cyrkonu a produktami rozszczepienia między innymi z trytem. Możliwe jest również bezpośrednie przenikanie jąder trytu,
jednakże znaczenie tego mechanizmu jest pomijalne.
Bardziej znaczący jest przepływ trytu przez mikrootwory i drobne uszkodzenia struktury obudowy. Dlatego
bardzo istotny jest dobór materiału obudowy prętu
związany z systemem chłodzenia zależnym głównie od
typu reaktora. Całkowita emisja produktów gazowych
z elektrowni jest bardzo niska i musi być utrzymywana na takim poziomie by wraz z innymi uwolnieniami
-opadami ciekłymi, nie przekraczała dopuszczalnego
poziomu promieniowania.
Odpady ciekłe o potencjalnych właściwościach
promieniotwórczych, które powstają w elektrowniach
jądrowych, pochodzą przede wszystkim z dekontaminacji i prania odzieży, dekontaminacji pomieszczeń,
narzędzi używanych np. w basenach wypalonego
PTJ
27
KRZYSZTOF RZYMKOWSKI
paliwa, transporterów paliwa, plastikowych plandek
ochronnych itp. Ponadto odpady ciekłe mogą pochodzić np. z zużytych płynów technicznych, chłodziw,
olejów używanych w elektrowni, upustów, przecieków
(dopuszczalnych) z obiegu chłodzenia rdzenia reaktora lub basenów wypalonego paliwa. Wszystkie te płyny zawierają drobiny substancji nieorganicznych, ciał
stałych, np. piasku, metali, jak i drobin farb, proszków
czyszczących itp. Po wstępnej selekcji, o której decyduje pochodzenie ścieków, są on kierowane do wyspecjalizowanych ciągów (kaskad) instalacji oczyszczających.
Unieszkodliwianie radioaktywnych odpadów ciekłych
w obiektach jądrowych jest wielostopniowe z wykorzystaniem filtracji, wytrącania, sorpcji, wymiany jonowej,
parowania, separacji membranowej. Procesy oczyszczania mają na celu zmniejszenie objętości odpadów
poprzez dalsze stężanie i odzyskanie wody. Odpady
ciekłe w elektrowniach jądrowych zawierają materiały
radioaktywne tryt, 137Cs, 134Cs, 131I, 133I, 58Co i powstałe materiały aktywowane zawierające np. 51Cr, 51Mn.
Znaczna część stężonych odpadów promieniotwórczych jest składowana na terenie elektrowni. Należy
podkreślić, że każde przekroczenie obowiązujących
standardów bezpieczeństwa lub procedur spowoduje
uruchomienie wielu urządzeń zabezpieczających, które
automatycznie wyłączą reaktor w przypadku poważnego zagrożenia.
Wypalone paliwo z reaktorów jądrowych jest najsilniejszym źródłem promieniowania w cyklu paliwowym
i dlatego też standardy bezpieczeństwa i ochrony radiologicznej są w zakładach jego przerobu najbardziej
restrykcyjne. Podstawowym zagrożeniem jest poziom
promieniowania gamma emitowanego przez radioaktywne produkty rozszczepienia. W procesie przerobu
paliwa odzyskiwane są przede wszystkim dwa pierwiastki – uran i pluton. Zakłady przerobu są dużymi
zakładami chemicznymi, w których wszystkie procesy
są zautomatyzowane i bardzo ściśle monitorowane
(w tym przez zespoły międzynarodowe). Monitorowanie ma na celu nie tylko kontrolę techniczną, ale ma
również zabezpieczać przed nieuprawnionymi działaniami dążącymi do pozyskiwania plutonu i uranu do
zastosowań militarnych.
W procesie przerobu paliwa powstają odpady: ciekłe, gazowe oraz stałe, wysoko-, średnio -, bądź nisko
-aktywne. Odpady wysokoaktywne po odpowiednim
przetworzeniu są składowane w specjalnie wyznaczonych i przystosowanych do tego magazynach centralnych dla całego kraju.
W procesie przerobu wyodrębniane są użyteczne
pierwiastki np. metale ziem rzadkich, (niektóre otrzymywane praktycznie tylko tą drogą). Wyodrębnione 137
Cs, 99 Te, 147 Sr, są zagęszczane i magazynowane.
Unieszkodliwianie gazowych produktów rozszczepienia (85Kr, 129I), lotnych związków 14C i trytu może być
przeprowadzane różnymi metodami. Po oczyszczeniu
mogą być one uwalniane do atmosfery, ale tak, by zachować obowiązujący dopuszczalny poziom promieniowania na zewnątrz zakładu lub mogą być zagęsz-
czane i składowane z odpadami wysokoaktywnymi.
Tryt może być odprowadzany do wód gruntowych lub
otwartych zbiorników wodnych. Spośród wszystkich
zakładów przemysłu jądrowego największa koncentracja trytu występuje wokół zakładów przerobu paliwa.
Podstawowym radioaktywnym składnikiem ścieków jest woda trytowa T2O (3H2O). Całkowite usunięcie jonów trytu przy zastosowaniu konwencjonalnych
metod zagęszczania nie jest możliwe i są one podstawowym źródłem promieniowania w ściekach. Czas
połowicznego rozpadu trytu wynosi 12,33 lat. Dlatego
prowadzona jest obserwacja jego obecności rozprzestrzeniania się w środowisku przy różnych metodach
unieszkodliwiania odpadów ciekłych.
Odprowadzenie ścieków do wód gruntowych zawierających materiały promieniotwórcze (tryt) poprzez
specjalne studnie lub baseny należy do bardzo rzadkich metod pozbywania się odpadów. Jest to metoda
wymagająca znacznego zaangażowania środków na
badania hydrologiczne i geologiczne w celu ustalenia
kierunków przepływu wód podziemnych i kosztownej
okresowej kontroli skażeń ze szczególnym uwzględnieniem obszarów poboru wody pitnej.
Możliwe jest również odprowadzanie ścieków zawierających głównie tryt do wód powierzchniowych,
ale wymaga to ich znacznego rozcieńczenia i jest wykorzystywane wówczas, gdy zakłady znajdują się w pobliżu dużych rzek, jezior lub morza. Ścieki radioaktywne
są transportowane z obszaru procesu technologicznego do oczyszczalni ścieków, gdzie są oczyszczane, tak
aby ich poziom aktywności spadł znacznie poniżej dopuszczalnych limitów emisji, przed ich uwolnieniem do
systemu wodnego. Oczywiście konieczna jest również
okresowa kontrola poziomu promieniowania ze względu na możliwą kumulację materiałów radioaktywnych.
W zależności od stosowanej technologii przerobu
paliwa oraz jego ilości bardziej ekonomiczną metodą
unieszkodliwiania odpadów zawierających tryt jest
składowanie go w przechowalnikach odpadów wysokoaktywnych.
Ciepło odpadowe
Bardzo ważnym elementem ochrony środowiska
jest zagadnienie odprowadzania niewykorzystanego
do produkcji energii elektrycznej ciepła traktowanego
jako odpad i nazywanego ciepłem odpadowym. W elektrowniach wykorzystujących paliwa kopalne znaczna
ilość tego ciepła jest uwalniana przez komin wraz z produktami spalania. W elektrowniach jądrowych ciepło
jest odprowadzane do zbiorników wodnych.
Jedynymi zakładami przemysłu jądrowego wytwarzającymi duże ilości ciepła odpadowego są elektrownie jądrowe. Systemy chłodzenia elektrowni wykorzystują duże objętości wody. Ciepło generowane przez
elektrownię jądrową pochodzi z reakcji rdzenia oraz
z basenów wypalonego paliwa. Obecnie stosowane są
trzy metody usuwania ciepła z elektrowni jądrowych.
Są one częściowo podobne do stosowanych w elektrowniach konwencjonalnych.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
28
WPŁYW ENERGETYKI JĄDROWEJ NA ŚRODOWISKO/The Impact of Nuclear Energy on Environment
Pierwsza metoda to jednokrotny przepływ wody
chłodzącej – obieg otwarty. Druga metoda opiera się
na zamkniętym obiegu chłodzenia. Trzecia metoda to
połączenie obu tych cyklów w tzw. systemie zmiennym.
Chłodzenie w obiegu otwartym polega na jednokrotnym przepływie przez chłodnice wody chłodzącej
pobieranej z rzeki, jeziora, sztucznego zbiornika wodnego, morza. Elektrownie jądrowe pracujące w tym
systemie chłodzenia są lokalizowane w pobliżu wielkich zbiorników wodnych. W celu uzyskania dobrej
wydajności chłodzenia w tym systemie konieczne jest
przepompowywanie przez układ wymienników ciepła
ogromnych ilości wody. Woda ta nie ulega skażeniu
w procesie wytwarzania energii elektrycznej, gdyż nie
ma kontaktu z elementami radioaktywnymi.
Chłodzenie w obiegu zamkniętym wykorzystuje ciągłe schładzanie wody w wieżach chłodniczych lub basenach. Woda schłodzona w wieżach chłodniczych powraca do obiegu chłodzącego. Jej ubytki są kompensowane
przez pobór wody ze zbiorników wodnych jezior lub
rzek. Woda ta nie opuszcza elektrowni i w związku z tym
nie ma potrzeby poddawaniu jej procesom oczyszczania. Nie ma ona kontaktu ze środowiskiem. Elektrownie,
w których wykorzystywany jest ten system, są lokalizowane w rejonach z niedoborami wody.
System zmienny stanowi kombinację obu powyższych systemów. Należy podkreślić, że systemy usuwania ciepła stanowią wtórny obieg wodny nie mający
kontaktu z substancjami promieniotwórczymi.
Woda przed wprowadzeniem jej do systemu chłodzenia jest filtrowana. Po przejściu wody chłodzącej
przez chłodnicę jest ona odprowadzana, w systemie
otwartym do środowiska, przy czym jej temperatura
jest wyższa o 10 –12 °C. W morzu i rzece cieplejsza woda
zostanie rozproszona, powodując ewentualnie drobne
zakłócenia w środowisku w pobliżu kanału wylotowego. Natomiast w sztucznych zamkniętych zbiornikach
wodnych i jeziorach może spowodować podniesienie
ich temperatury, wpływając w dłuższym czasie, w istotny sposób na ekosystem całego obszaru i nawet na mikroklimat. Podwyższenie temperatury wody w zbiornikach wodnych ma istotny wpływ na zawartość w niej
tlenu decydującego o rozwoju fauny i flory. Prowadzone są próby ograniczenia ilości ciepła odpadowego przez zwiększenie sprawności elektrowni jądrowej,
wprowadzenie nowych konstrukcji reaktorów. Pewną
metodą ochrony zbiorników wodnych przed przegrzaniem są próby wydajniejszego chłodzenia wody
w wieżach chłodniczych, basenach rozbryzgowych,
chłodnicach powietrznych. W elektrowniach usytuowanych nad brzegami oceanów rozważana jest koncepcja
poboru zimnej wody z dużych głębokości. Jednakże
wywołane w ten sposób sztuczne prądy mogą mieć
niszczący wpływ na środowisko w pobliżu elektrowni
jądrowych. Należy podkreślić, że wykorzystanie wody
do celów chłodniczych w elektrowniach ma również
istotny wpływ na gospodarkę wodną dużych obszarów kraju i czynione są różne starania mające na celu
zmniejszenie jej zużycia.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
PTJ
Nasuwającym się rozwiązaniem ochrony środowiska przed przegrzaniem jest wykorzystanie ciepła odpadowego w ciepłownictwie komunalnym lub zastosowaniach przemysłowych. Pierwsze próby przeprowadzono w Szwecji i Szwajcarii. Jednak szersze wykorzystanie ciepła odpadowego w ogrzewaniu komunalnym
w elektrowniach jądrowych jest utrudnione ze względu
na ich oddalenie od dużych aglomeracji wynikające
z przepisów bezpieczeństwa. W pewnych okolicach
próbowano wykorzystywać ciepłą wodę w gospodarstwach rolnych, wydłużając okres wegetacyjny i zmniejszając skutki mrozów. Jest to jednak wykorzystanie sezonowe nie rozwiązujące istoty problemu.
Dodatkowym problemem w pozbywaniu się ciepła odpadowego są zmiany klimatyczne powodujące
wyjątkowo niebezpieczne zjawiska pogodowe jak fale
upałów, susze, obniżone lub silne i gwałtowne opady,
huragany itd. co ma wpływ na pracę systemów chłodzących wykorzystujących wieże chłodnicze.
Unieszkodliwianie wypalonego paliwa
W zamkniętym cyklu paliwowym ok. 97% wypalonego paliwa wraca do elektrowni, a tylko 3% stanowi
odpady wysokoaktywne.
Odpady promieniotwórcze powstają w każdym zakładzie cyklu paliwowego: w kopalniach rud uranu, zakładach ich przerobu, zakładach produkcji paliwa jądrowego
i przerobu wypalonego paliwa, reaktorach energetycznych oraz innej działalności związanej z techniką jądrową
eksploatacją reaktorów badawczych, likwidacją urządzeń
jądrowych, wykorzystywaniem izotopów promieniotwórczych w przemyśle, medycynie, badaniach naukowych
i innych dziedzinach, jak również likwidacji skutków wypadków jądrowych. Tak wielka różnorodność powstałych
opadów wymaga wprowadzenia ich klasyfikacji. Najczęściej stosowanym kryterium jest postać fizyczna odpadów
i ich aktywność promieniotwórcza. Odpady mogą być
w stanie stałym, ciekłym i gazowym o aktywności niskiej,
średniej i wysokiej. Oczywiście różnią się one również właściwościami fizycznymi przede wszystkim rodzajem promieniowania i czasem półrozpadu itd.
Opady promieniotwórcze są w zakładach unieszkodliwiania odpadów sortowane i przetwarzane do postaci
umożliwiającej ich długotrwałe przechowywanie. Wszystkie odpady selekcjonowane są według aktywności. Wypalone paliwo jest odpadem wysokoaktywnym wymagającym szczególnie długiego procesu przygotowawczego do
składowania. Wynika to przede wszystkim z konieczności
„schłodzenia” wyjętego z reaktora paliwa. Jest ono przechowywane ok. 10 lat w basenie, w tym czasie spada jego aktywność i ciepło. Woda w basenie działa jako osłona przed
promieniowaniem i chłodzi paliwo. Następnie przed ostatecznym przetransportowaniem do zakładów może być
jeszcze magazynowane w suchym przechowalniku.
Podstawowym celem unieszkodliwiania odpadów
jest utworzenie szczelnego systemu barier izolującego
odpady radioaktywne od biosfery.
System barier izolujących jest dopasowywany do rodzaju odpadów ich postaci fizycznej, aktywności czasu,
PTJ
29
KRZYSZTOF RZYMKOWSKI
półrozpadu, przewidywanego zagrożenia dla ludzi i środowiska z uwzględnieniem potencjalnej toksyczności.
Najwięcej barier wymagają odpady wysokoaktywne. Dla
odpadów niskoaktywnych wymagania są znacznie łagodniejsze. Poziom promieniowania na zewnątrz przechowalników odpadów podobnie, jak dla wszystkich zakładów
przemysłu jądrowego, zlokalizowanych na ogół pod ziemią, nie może przekraczać 0,1 mSv /rok.
Izolacja odpadów radioaktywnych polega głównie
na uniemożliwieniu rozpraszania się materiałów promieniotwórczych, odseparowania ich od działania wody
(wymywania, powstawania reakcji chemicznych). Dla łatwiejszego osiągnięcia tych celów i zaoszczędzenia powierzchni składowania, koncentracja odpadów powinna
być jak największa w jak najmniejszej objętości odpadów.
System barier zabezpieczających odpady przed kontaktem z biosferą jest kilku stopniowy. Zanim odpady zostaną zapakowane do pojemników do przechowywania,
ich objętość zostanie zmniejszona za pomocą różnych
metod, np. cięcie mechaniczne lub termiczne, ściskanie.
Tak przygotowane odpady są zatapiane w trudno
rozpuszczalnych związkach chemicznych, co zapobiega rozsypaniu, rozproszeniu, rozpyleniu i wymywaniu
substancji promieniotwórczych. Najczęściej używaną
substancją jest szkło. Proces witryfikowania – zatapiania
w szkle tworzy bardzo trwałe, odporne na wymywanie
i chemikalia łatwe do składowania bloki zwykle cylindryczne. Jest to metoda stosowana przede wszystkim
dla składowania odpadów wysokoaktywnych. Innym
spoiwem może być beton spełniający jednocześnie rolę
osłony biologicznej, a także asfalt, polimery, ceramika.
Zestalone odpady wysokoaktywne są zabezpieczane
przed uszkodzeniami mechanicznymi, działaniem czynników atmosferycznych i kontaktem z wodą przez cylindryczne hermetyczne opakowanie metalowe wykonane
z miedzi lub ze stali nierdzewnej. W niektórych składowiskach (Finlandia) bardzo odporna na działanie substancji
w wodach podziemnych miedź jest ze względu na zwiększenie odporności mechanicznej wzmocniona obudową
stalową. Miedziane pojemniki z odpadami, mają być otoczone gliną bentonitową i osadzone w otworach wywierconych głęboko w skale. Glina betonitowa ma dodatkowe
działania ochronne pełniąc rolę amortyzatora w przypadku drgań lub pęknięć skały, jak i również stanowi ochronę
przed wodą. Obudowy metalowe są cylindryczne (beczki)
i mają znormalizowane wymiary.
Beczki z odpadami wysokoaktywnymi są umieszczane w betonowych silosach obudowanych stalą nierdzewną. Betonowa konstrukcja składowiska stanowi
dodatkowe zabezpieczenie przed czynnikami atmosferycznymi, korozją i wyciekiem substancji promieniotwórczych.
Przed zamknięciem składowiska wykonywana jest
dodatkowa wodoszczelna pokrywa wielowarstwowa, w celu ograniczenia dostępu wody, spowolnienia
korozji opakowań i wymywania substancji promieniotwórczych. Jest to szczególnie istotne dla płytkich
składowisk. Nieco inne są wymagania dla składowisk
głębokich 500 – 900 m pod ziemią, w których przecho-
wywane są odpady wysokoaktywne. Tutaj zagrożeniem
nie są opady, ale podziemne cieki wypływające na powierzchnie szczególnie do miejsc poboru wody do celów spożywczych. Dlatego dla składowiska tego typu
odpadów wybór lokalizacji musi być szczególnie dokładnie przebadany z uwzględnieniem nawet niewielkich możliwych wstrząsów sejsmicznych.
Lokalizacja składowiska dla każdego rodzaju odpadów musi spełniać wszystkie wymagania ochrony środowiska ze szczególnym uwzględnieniem warunków
geologicznych, hydrologicznych.
Przy wzrastającej produkcji energii elektrycznej ograniczenie jej wpływu na środowisko stanowi jedno z ważniejszych zadań współpracy międzynarodowej. Państwa
nie są odizolowane od siebie i działania jednego kraju
mogą doprowadzić do szkód środowiskowych w sąsiednim. Dlatego bardzo ważne jest stosownie przyjaznych
dla środowiska metod pozyskiwania energii elektrycznej.
Wzrastające zapotrzebowanie na tanią energię
elektryczną będzie wymuszało dalszy rozwój energetyki jądrowej, która jest przyjazna dla środowiska naturalnego. Energetyka jądrowa jest praktycznie energetyką
bezemisyjną. Jedynym trudnym do usunięcia odpadem
mającym lokalny niewielki wpływ na środowisko jest
ciepło odpadowe. Jeśli ciepło odpadowe zostanie wykorzystane ograniczy ten wpływ jeszcze bardziej. Należy podkreślić, że przemysł jądrowy jest jednym z bardzo
niewielu gałęzi przemysłu unieszkodliwiającym i magazynującym swoje odpady.
Krzysztof Rzymkowski,
Stowarzyszenie Ekologów na
Rzecz Energii Nuklearnej,
Warszawa
Literatura:
[1] IAEA, Regulatory Control of Radioactive Discharges, Safety
Standarts, No. GSG -9
[2] IAEA, Strategic Environmental Assessment For Nuclear Power Programmes, No. NTG -3.17, http://www.iaea.org/Publications/index.html
[3] Strupczewski Andrzej, Nie bójmy się energetyki jądrowej
COSiW SEP, SEREN 2010 Warszawa
[4] El-Hnnawi Essam E, Review of the Environmental Impact of
Nuclear Energy, IAEA Bulletin-Vol.20, No.2
[5] Peterson H.T., Environmental Tritum Contamination from
Incrising Utilization of Nuclear Energy, Kongres Joinnt
Commitee on Atomic Energy 28 X – 7 XI Paris 1969
[6] Korhonen Janne M., Partenen Rauli, Klimatyczn Ruletka,
Wydawnictwo IZE 2018
[7] Dobrzańska B., Dobrzański G., Kiełczewski D., Ochrona
środowiska przyrodniczego, PWN Warszawa 2009
[8] Włodarski Janusz, Unieszkodliwiane odpadów promieniotwórczych – perspektywy dla energetyki jądrowej,
http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/dyd/mtj/zal2/CD_II_
SZKOLA/II.%20CYKL_PALIWOWY/6
[9] Rzymkowski Krzysztof, Energetyka jądrowa i środowisko,
PTJ Nr 3 Vol. 53 Z3 2010
[10] Rzymkowski Krzysztof, Postępowanie ze skażoną wodą
w elektrowniach jądrowych PTJ Nr 3 Vol. 54 Z.3 2011 Warszawa
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
30
PTJ
ROZPOZNAWANIE CZĘŚCIOWEGO
NAPROMIENIENIA CIAŁA PRZY
POMOCY TESTU MIKROJĄDROWEGO
Recognition of partial body irradiation using
a micronucleus test
Sylwester Sommer, Iwona Buraczewska, Marcin Kruszewski
Streszczenie: Dozymetria biologiczna oprócz oszacowania wysokości dawki powinna mieć możliwość rozpoznawania czy napromienione zostało całe ciało, czy tylko jego część. Bardzo dobrze sprawdza się tutaj test chromosomów dicentrycznych, jednak prowadzone są prace również z innymi testami dozymetrycznymi. Wyniki badań wskazują, że test mikrojądrowy nie pozwala
jednoznacznie na rozpoznawanie częściowego napromienienia ciała.
Summary: Biological dosimetry in addition to the estimation of the absorbed dose should be able to recognize whole or partial body
irradiation. The dicentric chromosome test works very well here, however, other dosimetry tests are being examined to recognize partial
body irradiation. The research results indicate that the micronucleus test does not explicitly allow the recognition of such a situation.
Słowa kluczowe: dozymetria biologiczna, częściowe napromienienie ciała, analiza chromosomów dicentrycznych, test mikrojądrowy
Keywords: biological dosimetry, partial body irradiation, dicentric analysis, micronucleus test
Wstęp
Ostra choroba popromienna rozwija się u osób napromienionych dużymi dawkami promieniowania, wielkości
siwertów [1]. O tym, czy choroba popromienna się rozwinie, jaki będzie jej przebieg i jakie będą jej konsekwencje
zdrowotne dla osoby napromienionej, decyduje wielkość
pochłoniętej dawki promieniowania i jej rozkład w obrębie
organizmu [2]. Jeżeli napromieniona została tylko część ciała, to rokowania są znacznie lepsze, niż dla równomiernego
napromienienia całego ciała [2]. Jest tak dlatego, że jednym
z najbardziej wrażliwych na promieniowanie organów jest
szpik kostny, który odpowiada za produkowanie i dojrzewanie elementów morfotycznych krwi. Szpik kostny znajduje się w środku kości długich i kości płaskich, dzięki temu
jest równomiernie rozłożony w całym ciele. Jeżeli część ciała
nie zostanie napromieniona lub zostanie napromieniona
niższą dawką, to część szpiku będzie działała i przejmie
funkcję napromienionego szpiku do czasu jego regeneracji.
Dozymetria biologiczna pozwala na odtworzenie
dawki pochłoniętej w organizmie człowieka na podstawie
zmian molekularnych i morfologicznych w limfocytach
krwi obwodowej. Limfocyty są dobrym materiałem na
osobisty dozymetr, ponieważ łatwo się je pobiera i krążąc
po całym ciele „mieszają się”, co powoduje, że bez względu
na to, jaka część ciała zostanie napromieniona, to limfocyty tam będą i część z napromienionych limfocytów znajdziemy w próbce krwi.
Analiza chromosomów dicentrycznych pozwala rozpoznać nierównomierne napromienienie
Żeby dobrze przewidzieć jak dana dawka będzie
działała na organizm, potrzebne jest ustalenie (oprócz
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
wysokości dawki), czy napromieniono całe ciało mniej
więcej równomiernie, czy tylko jego część. Test chromosomów dicentrycznych, będących złotym standardem
dozymetrii biologicznej, bardzo dobrze nadaje się do
rozróżnienia całkowitego i częściowego napromienienia ciała. Analizuje się rozkład chromosomów dicentrycznych pomiędzy komórkami (rys. 1). Jeżeli ten rozkład jest zgodny z rozkładem Poissona to mamy do czynienia z równomiernym napromienieniem ciała (rys. 1,
wykres górny) [3]. Jeżeli rozkład chromosomów dicentrycznych pomiędzy komórkami odbiega od rozkładu
Poissona, to ciało zostało napromienione nierównomiernie (rys. 1, wykres dolny). Dlaczego tak się dzieje?
Otóż, gdy wszystkie limfocyty zostały napromienione,
to aberracje rozkładają się pomiędzy nimi zgodnie
z rachunkiem prawdopodobieństwa zobrazowanym
rozkładem Poissona [3]. Jednak gdy w naszej próbce
znajdują się komórki, które nie zostały napromienione, to nie będą one miały aberracji. Jeżeli obie populacje limfocytów: napromienione i nienapromienione
wymieszamy, to skutkiem tego częstość komórek bez
aberracji będzie znacząco większa i nie będzie pasowała do rozkładu Poissona (rys. 1, wykres dolny). Taką sytuację można modelować matematycznie wykorzystując
cechy funkcji u, która pozwala określić, czy rozkład jest
zgodny z rozkładem Poissona. Jeżeli funkcja u przyjmuje wartości pomiędzy – 1,96 a + 1,96, to rozkład jest
zgodny z rozkładem Poissona [4, 5]. Na przykład dla rozkładów pokazanych na rys. 1 wartości funkcji u wynoszą: dla górnego wykresu u = 1,57, a więc równomierne
napromienienie całego ciała, a dla dolnego wykresu
u = 3,48, a więc napromienienie rozłożone nierównomierne.
Liczba komórek
Liczba komórek
funkcja u przyjmuje wartości pomiędzy – 1,96 a + 1,96, to rozkład jest zgodny z rozkładem
odbiega od rozkładu Na przykład dla rozkładów pokazanych na rys. 1 wartości funkcji u wynoszą: dla
Poissona [4, 5]. Poissona, to ciało zostało
1, wykreslewego wykresu u = 1,57, a więc równomierne napromienienie całego ciała, a dla prawego
prawy). Dlaczego tak się dzieje? Otóż, gdy
PTJ SYLWESTER SOMMER, IWONA BURACZEWSKA, MARCIN KRUSZEWSKI
one, to aberracje rozkładają się pomiędzy nimi zgodnie
wykresu u = 3,48, a więc napromienienie nierównomierne.
azowanym rozkładem Poissona [3]. Jednak gdy w naszej
zostały napromienione, to nie będą one miały aberracji.
mienione i nienapromienione wymieszamy, to skutkiem
zie znacząco większa i nie będzie pasowała do rozkładu
80
200
ytuację można modelować matematycznie wykorzystując
60
150
, czy rozkład jest zgodny z rozkładem Poissona. Jeżeli
40
100
y – 1,96 a + 1,96, to rozkład jest zgodny z rozkładem
50
20
ów pokazanych na rys. 1 wartości funkcji u wynoszą: dla
nomierne napromienienie całego ciała, a dla prawego
0
0
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
nierównomierne.
Liczba dicentryków w komórce
Liczba dicentryków w komórce
Fot. 1. Dwujądrzasty limfocyt ludzki z widocznym w cytoplazmie mikrojądrem. Barwienie oranżem akrydyny: cytoplazma komórki wybarwiona
na czerwono-brązowo, materiał genetyczny na jaskrawo żółto
dicentrycznych Photo 1. Binucleated lymphocytepo a micronucleus visible in the
między komórkami with dawce 4 Gy
cytoplasm. Acridine orange staining: cell cytoplasm stained red-brown,
w przypadku próbki symulującej częściowe napromienienie
genetic material bright yellow
Liczba komórek
Rys. 1. Rozkład chromosomów
200
promieniowania X (lewy wykres) i
150
ciała (składającej się z mieszaniny nienapromienionych komórek - 50 % i komórek
100
napromienionych 4 Gy promieniowania X– 50 %; prawy W pracy Senthamizhchelvana z 2009 r. badano rozkład
wykres)
50
mikrojąder między limfocytami u pacjentów poddanych
Fig. 1. Distribution of dicentric chromosomes among cells after uniform dose of 4 Gy of X-rays Gy na
paliatywnej radioterapii jedną dawką wysokości 8
(left-hand0 graph) and in the case of a sample simulating partial body irradiation (consisting of wartości
klatkę piersiową [12]. U każdego z 7 pacjentów a
0
1
2
3
4
5
funkcji u dla rozkładu mikrojąder były right-hand
mixture of non-irradiated cells - 50% and irradiated cells 4 Gy of X-rays – 50%; bardzo wysokie, od
Liczba dicentryków w komórce
39,0 do 43,4 pokazując według autorów nierównomierne
graph)
Rys.
entrycznych1.4Rozkład chromosomów dicentrycznychdawcekomórkami po
między komórkami po między 4 Gy
dawce Gy promieniowania X (górny) i w przypadku próbki symulującej
rzypadkuczęściowe napromienienie ciała (składającej się z mieszaniny nienapropróbki symulującej częściowe napromienienie
mienionych komórek – 50% i komórek 50 % i komórek
nienapromienionych komórek - napromienionych 4 Gy promieniowania X – 50%; dolny wykres)
X– 50 %; prawy wykres)dicentric chromosomes among cells after uniform
Fig. 1. Distribution of
dose of 4 Gy of X-rays (upper graph) and in the case of a sample simula-
somes among cells after uniform dose ofmixture ofof X-rays
ting partial body irradiation (consisting of a 4 Gy non-irradiated
cells - 50% partial body irradiation (consisting
mple simulating and irradiated cells 4 Gy of X-rays – 50%; lower graph)of a
and irradiated cells 4 Gy of X-rays – 50%; right-hand
Jeżeli stwierdzimy nierównomierne napromienienie ciała, to można obliczyć jaka część komórek została
napromieniona i jak się to przekłada na napromienioną część ciała. Znane są trzy matematyczne sposoby
takich obliczeń: tzw. „Contaminated Poisson Method”
– zaproponowana przez Dolphina (1969) [6], metoda
Qdr zaproponowana przez Sasaki i Miyata (1968) [7]
oraz metoda oparta na statystyce bayesowskiej – „ZIP
Bayessian method” opracowana przez Higuerasa i innych (2016) [8].
Test mikrojądrowy a rozpoznawanie częściowego
napromienienia ciała
Inne metody cytogenetyczne czy molekularne nie
pozwalają na wiarygodne odróżnienie napromienienia
całego ciała od napromienienia częściowego, chociaż prowadzone są w tym kierunku badania [9, 10]. Jedną z technik, która mogłaby być również użyta jest analiza częstości mikrojąder. Mikrojądra są to fragmenty chromatyny
widoczne w cytoplazmie komórki (fot. 1), które powstają
w wyniku działania promieniowania lub czynników chemicznych [11]. Ich rozkład między komórkami jest naddyspersyjny, czyli współczynniki u są większe niż 1,96 [2].
napromienienie ciała. Odtworzone wartości dawki promieniowania były lekko niedoszacowane, w granicach 6 Gy na
część ciała (w rzeczywistości 8 Gy). Otrzymane rezultaty
mogą sugerować przydatność metody mikrojądrowej do
odróżnienia napromienienia całego ciała od napromienienia jego części oraz do szacowania dawki w takim scenariuszu napromienienia. Jednak prace Theirensa (2005 i 2014),
wcześniejsza o biodozymetrii u ofiary wypadku radiacyjnego wykonywanej różnymi metodami (również testem mikrojądrowym) i późniejsza opisująca rezultaty współpracy
laboratoriów europejskich w ramach projektu MULTIBIODOSE, w dziedzinie testu mikrojądrowego, nie potwierdziły
przydatności tego testu ani do rozpoznawania częściowego napromienienia, ani do odtworzenia dawki w napromienionej części ciała [13, 14].
W ramach projektu NCBiR „Opracowanie wieloparametrowego testu „triage” do oceny narażenia ludności na
promieniowanie jonizujące” (2009–2014) badano w Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej przydatność testu mikrojądrowego do rozpoznawania częściowego napromienienia
ciała. Uzyskane wyniki (Tabela 1 – prezentuje wyniki eksperymentu na krwi jednej osoby. Analogiczne eksperymenty
powtórzono 3-krotnie, uzyskując podobne dane) pokazują, że test mikrojądrowy nie może być raczej stosowany do
rozpoznawania napromienienia części ciała. Dla niektórych
dawek promieniowania zarówno dla próbki całkowicie napromienionej, jak i symulującej częściowe napromienienie
wartości funkcji u, obliczone dla ręcznie ocenianych mikrojąder, były niższe lub zbliżone do 1,96. Na podstawie różnic
w ich wielkości nie dało się rozpoznać częściowego napromienienia ciała. Wysokie wartości u (oznaczone kolorem
żółtym w tabeli) uzyskano tylko dla wysokiej dawki 7 Gy
oraz gdy wysokimi dawkami napromieniona była część
limfocytów (0/4 Gy i 0/7 Gy). W przypadku półautomatycznego liczenia mikrojąder wartości funkcji u były wyższe niż
w przypadku liczenia ręcznego i zasadniczo były podobne
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
31
32
ROZPOZNAWANIE CZĘŚCIOWEGO NAPROMIENIENIA CIAŁA.../Recognition of partial body irradiation...
dla całkowitego napromienienia i symulacji częściowego napromienienia. Jedynie sytuacja, kiedy część krwi została napromieniona wysoką dawką promieniowania, rzędu 4–7 Gy,
da się rozpoznać: przy stosunkowo niewysokiej częstości mikrojąder (100 – 200 na 1000 komórek) współczynniki funkcji
u są bardzo wysokie (od 17 do nawet 66). Należy podkreślić,
PTJ
że otrzymane wyniki są zgodne zarówno z pracami Senthamizhchelvana (2009), który właśnie opisuje sytuację bardzo
wysokiej dawki na część ciała, jak i Thierensa (2005 i 2014),
który poddaje w wątpliwość przydatność testu mikrojądrowego do rozpoznawania częściowego napromienienia ciała
w niższym przedziale dawek [12, 13 i 14].
Tabela 1. Częstości mikrojąder indukowanych promieniowaniem X w próbce krwi jednego dawcy, liczone ręcznie i pół-automatycznie. Próbki krwi albo
były napromienione całkowicie, albo dla symulacji napromieniowania części ciała mieszano napromienione i nienapromienione próbki krwi w proporcji
50% / 50%. Z rozkładów mikrojąder obliczono wartości funkcji u. Okazało się, że w większości przypadków rozkład mikrojąder nie jest zgodny z rozkładem
Poissona (kolor pomarańczowy, wartości u powyżej 1,96). Na żółto zaznaczono przypadki z bardzo wysokimi wartościami funkcji u
Table 1. Frequencies of X-ray induced micronuclei in blood sample of one donor, manual and semi-automatic scoring. The blood samples were either uniformly irradiated or mixtures of irradiated and non-irradiated blood samples in a 50 % / 50 % proportion, simulating partial body irradiation were analyzed.
Function u values were calculated for micronucleus distribution for each experimental point. It turned out that in most cases the distribution of micronuclei
is not consistent with the Poisson distribution (orange color, u values higher then 1.96). Yellow cases with very high u function values are marked
Liczenie ręczne
Liczenie semi-automatyczne
Dawka (Gy)
0
0,2
0,5
0,8
1
2
4
7
12
0/0,5
0/1
0/2
0/4
0/7
Liczba zliczonych
komórek
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1003
1010
1000
1000
1000
1000
1000
Częstość Mn /
1000 komórek
20
26
42
80
96
316
736
1063
39
54
135
185
148
Wartości
funkcji u
1,86
1,18
1,23
2,16
0,67
2,87
3,88
12,50
1,46
2,99
1,32
17,80
22,48
Wnioski:
1. Test mikrojądrowy nie pozwala jednoznacznie
określić, czy mamy do czynienia z całkowitym, czy
częściowym napromienieniem ciała.
2. Analiza chromosomów dicentrycznych nadaje się
do tego celu znacznie lepiej, co jest jej niewątpliwą
przewagą nad testem mikrojądrowym.
Podziękowanie:
Praca powstała w wyniku realizacji projektu POIG
1.3.1 „WNDPOIG.01.03.01-14-054/09 „Opracowanie wieloparametrowego testu triage do oceny narażenia ludności na promieniowanie jonizujące” finansowanego ze
środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.
Literatura:
Sylwester Sommer,
Iwona Buraczewska,
Marcin Kruszewski,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
[1] E. J. Hall, A. J. Giaccia. Radiobiology for the radiologist 7th
ed. LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS, a WOLTERS KLUWER, Philadelphia USA, (2012);
[2] IAEA, „Cytogenetic Dosimetry: Applications in Preparedness for and Response to Radiation Emergencies,” EPR-Biodosimetry, Wiedeń, (2011);
[3] A. A. Edwards, D. C. Lloyd, R. J. Purrot. Radiation induced
chromosome aberrations and the Poisson distribution,
Radiat. Environ. Biophys. 16 (1979) 89–100;
[4] C. R. Rao, I. M. Chakravarti. Some small sample tests of significance for a Poisson distribution, Biometrics 12 (1956) 264–282;
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
Dawka (Gy)
0
0,2
0,5
0,8
1
2
4
7
12
0/0,5
0/1
0/2
0/4
0/7
Liczba zliczonych
komórek
3926
3819
3922
4275
3497
2809
4102
1709
1497
3870
3960
3705
4388
3549
Częstość Mn /
1000 komórek
23
18
35
47
61
160
536
696
307
25
43
84
99
98
Wartości
funkcji u
16,40
10,88
7,62
10,17
8,74
10,56
26,02
24,49
57,12
8,93
8,60
12,17
41,82
66,27
[5] J. R. K. Savage. Sites of radiation induced chromosome
exchanges, Curr. Top. Radiat. Res. 6 (1970) 129–194;
[6] G. W. Dolphin. “Biological dosimetry with particular reference to chromosome aberration analysis. A review
of methods”, Handling of Radiation Accidents (Proc. Int.
Symp. Vienna, 1969), IAEA, Vienna (1969), 215–224;
[7] M. S. Sasaki, H. Miyata. Biological dosimetry in atom
bomb survivors, Nature 220 (1968) 1189–1193;
[8] M. Higueras, P. Puig, E. A. Ainsbury, V. A. Vinnikov and K.
Rothkamm. A new bayesian model applied to cytogenetic partial body irradiation estimation. Radiation Protection Dosimetry (2016), Vol. 168, No. 3, pp. 330–336;
[9] A. Duran, J. F. Barquinero, M. R. Caballín, M. Ribas, P. Puig,
J. Egozcue, L. Barrios. Suitability of FISH painting techniques for the detection of partial-body irradiations for
biological dosimetry. Radiat Res. (2002) Apr;157(4):461-8;
[10] A. Lamkowski, F. Forcheron, D. Agay, E. A. Ahmed, M. Drouet, V. Meineke, H. Scherthan. DNA damage focus analysis in blood samples of minipigs reveals acute partial
body irradiation. PLoS One. 2014 Feb 3;9(2):e87458;
[11] M. Fenech, “The in vitro micronucleus technique”, Mutation Research 455, pp. 81-95, 2000;
[12] S. Senthamizhchelvan, G. S. Pant, G. K. Rath, P. K. Julka,
O. Nair. Biodosimetry using micronucleus assay in acute partial body therapeutic irradiation. Physica Medica
(2009) 25, 82-87;
[13] H. Thierens, K. De Ruyck, A. Vral, V. de Gelder, C. A. Whitehouse, E. J. Tawn, and I. Boesman. Cytogenetic biodosimetry of
an accidental exposure of a radiological worker using multiple assays. Radiat. Prot. Dosim. 113, 408–414 (2005);
[14] H. Thierens, A. Vral, C. Vandevoorde, V. Vandersickel, V. de
Gelder, H. Romm, U. Oestreicher, K. Rothkamm, S. Barnard,
E. Ainsbury, S. Sommer, C. Beinke and A.Wojcik. Is a semi-automated approach indicated in the application of the automated micronucleus assay for triage purposes? Radiation
Protection Dosimetry (2014), Vol. 159, No. 1–4, pp. 87–94;
PTJ
33
RADIOLIZA BIODEGRADOWALNYCH
PIANEK PLA/PCL
Radiolysis of PLA /PCL biodegradable foams
Wojciech Głuszewski
Streszczenie: Degradacja polimerowych tworzyw komórkowych do nietoksycznych produktów jest warunkiem koniecznym w przypadku wielu materiałów medycznych. Duże nadzieje w wytwarzaniu np. trójwymiarowych porowatych skafoldów wiąże się z biodegradowalnymi polimerami a w szczególności polilaktydem (PLA) oraz polikaprolaktonem (PCL). Wygodnym sposobem kontroli czasu
ich degradacji jest wykorzystanie indukowanych promieniowaniem jonizacyjnym zjawisk postradiacyjnego utleniania. W artykule zaproponowano wykorzystanie do badań radiolizy biodegradowalnych polimerów chromatografii gazowej i DRS.
Abstract: Degradation of polymeric cellular materials to non-toxic products is a desirable phenomenon in many medical
materials. High hopes for the production of e.g. three-dimensional porous spheres are associated with biodegradable polymers,
in particular polylactide (PLA) and polycaprolactone (PCL). A convenient way to modify and control degradation can be
postradiation oxidation induced by ionizing radiation. The article draws attention to the possibility of using for radiolysis of
biodegradable polymers of gas chromatography and DRS.
Słowa kluczowe: radioliza polimerów, pianki, PLA, PCL, biodegradacja, DRS
Keywords: radiolysis of polymers, foams, PLA, PCL, biodegradation, DRS
Wstęp
Działając promieniowaniem jonizującym na tworzywa sztuczne, można w stosunkowo prosty sposób wygenerować na łańcuchach polimerowych wolne rodniki.
Towarzyszy temu w przypadku poliolefin i polimerów
naturalnych oderwanie atomu wodoru, który w postaci
cząsteczkowej bezpowrotnie opuszcza materiał. Gdyby radiolizie poddać teflon lub polichlorek winylu to
produktami gazowymi będą odpowiednio fluor i chlor.
W obecności powietrza rodniki są natychmiast atakowane przez tlen, tworząc rodniki nadtlenkowe, które
zapoczątkowują procesy oksydegradacji [1]. W przypadku wielu polimerów dochodzi również do rekombinacji
makrorodników z wytworzeniem wiązań poprzecznych.
Ogólnie sieciowanie konkuruje o wolne rodniki z tlenem
[2]. Zjawiskami tymi zajmowano się początkowo głównie z punktu widzenia sterylizacji radiacyjnej wyrobów
medycznych jednorazowego użytku, implantów chirurgicznych oraz opakowań. Postradiacyjne utlenianie było
niepożądane, obniżało właściwości mechaniczne produktów [3]. Dobrym przykładem jest polipropylen (PP),
który ze względu na zawadę przestrzenną grupy metylowej w odróżnieniu od polietylenu praktycznie nie sieciuje w atmosferze powietrza, ale ulega łańcuchowemu
utlenianiu. Pierwotny rodnik nadtlenkowy odrywa atom
wodoru z innego miejsca polimeru, tworząc wodoronadtlenek i kolejny makrorodnik, który znowu przyłącza tlen
itd. Z tego powodu handlowy PP nie nadaje się do produkcji sterylizowanych radiacyjnie strzykawek jednorazowego użytku. W naszym kraju producenci polipropylenowych utensyliów do wyjaławiania stosują nadal toksyczny i kancerogenny tlenek etylenu. Temat lepszych,
tańszych odmian odpornych radiacyjnie polimerów na
bazie PP jest, więc nadal aktualny.
Radioliza tworzyw biodegradowalnych
W przypadku materiałów biodegradowalnych
wpływ dawki promieniowania na wydajność postradiacyjnego utleniania można wykorzystać praktycznie.
W prosty sposób jesteśmy w stanie przyśpieszać i kontrolować degradację polimeru, łącząc to np. ze sterylizacją wyrobów medycznych. Nie bez znaczenia jest również możliwość radiacyjnej modyfikacji właściwości powierzchniowych polimerów. Odpowiedzialne za to są
grupy hydrofilowe powstające na powierzchni tworzyw
sztucznych w wyniku przyłączenia do rodników tlenu.
Leczenie ubytków tkanek z wykorzystaniem produktów inżynierii tkankowej (rusztowań tkankowych) jest
stosunkowo nowym rozwiązaniem w dziedzinie medycyny regeneracyjnej. Jej celem jest odtwarzanie funkcji
uszkodzonych struktur organizmu. Inżynieria tkankowa
zakłada wykorzystanie macierzystych komórek pacjenta
(pozyskanych na przykład ze szpiku kostnego lub tkanki
tłuszczowej), zasiedlenie nimi wytworzonego rusztowania (stanowiącego szkielet dla namnażających się komórek) i wszczepienie całej struktury (rusztowania porośniętego komórkami) w miejsce zmienionej chorobowo lub
usuniętej tkanki. Duże nadzieje w wytwarzaniu trójwymiarowych porowatych skafoldów wiąże się z biodegradowalnymi polimerami a w szczególności polilaktydem
(PLA) oraz polikaprolaktonem (PCL). Inżynieria tkankowa
ma dostarczać zindywidualizowane wszczepy wytworzone na bazie komórek pacjenta, co zapewnia lepszą
reakcję organizmu na terapię i skuteczniejsze leczenie.
Inne ich potencjalne zastosowania w medycynie to:
bioresorbowalne implanty i szwy wchłanialne, klamry,
klipsy, maski chirurgiczne, opatrunki, kompresy, odzież
personelu medycznego, produkty farmaceutyczne oraz
materiały higieny osobistej.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
34
RADIOLIZA BIODEGRADOWALNYCH PIANEK PLA/PCL/Radiolysis of PLA /PCL biodegradable foams
Pianki PLA/PCL
Jednym ze sposobów nadawania tworzywom nowych właściwości użytkowych i technologicznych jest
proces spieniania. Prowadzi on do zmniejszenia masy
wyrobu, zwiększenia jego elastyczności, ograniczenia
kosztów i materiałów, polepszenia właściwości tłumiących (ciepło, hałas). W początkowym etapie procesu
porowania chemicznego do wytłaczarki wprowadza się
mieszaninę poroforu i granulatu polimeru. W układzie
uplastyczniającym, dzięki doprowadzonemu ciepłu
dochodzi do rozkładu środka spieniającego, w wyniku którego wydzielają się np. azot i dwutlenek węgla.
Powstałe gazy ulegają rozproszeniu w stopionym polimerze. Przedmiotem naszych badań były materiały komórkowe (pianki) otrzymywane na bazie biodegradowalnych poliestrów typu PLA/PCL o składzie podanym
w tabeli 1. Do spieniania foli używano endotermiczny
środek porotwórczy o handlowej nazwie Maxithiene
BIOL7DA1000TR. Producent nie zdradza dokładnego
składu poroforu, co nieco komplikuje interpretację wyników badań.
Tabela 1. Skład mieszanek używanych do produkcji materiałów komórkowych dla potrzeb medycznych
Table 1. The composition of films used to produce cellular materials for
medical purposes
%PLA
%PCL
% poroforu
100
0
0
81
15
4
86
10
4
91
5
4
96
0
4
Podstawowe właściwości PCL: Moduł Younga
0,4 GPa; Granica plastyczności 4–25 MPa; Czas degradacji całkowitej ˃2–3 lat; Temperatura topnienia 55–65°C;
Temperatura zeszklenia -60°C; charakter hydrofobowy;
Wysoka rozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych w temperaturze pokojowej; Zdolność do tworzenia mieszanin z różnymi polimerami.
Podstawowe właściwości PLA: otrzymywany jest
z surowców odnawialnych, ulega biodegradacji w okresie od 6 do 24 miesięcy. Stopień krystaliczności zależny
jest od masy cząsteczkowej i warunków przetwarzania
polimeru. Temperatura topienia jest w przybliżeniu
równa 175oC. Tworzywo charakteryzuje się bioresorbowalnością, dzięki czemu znajduje zastosowanie m.in.
w przemyśle opakowaniowym i medycynie. Zastosowanie PLA początkowo ograniczało się do sektora biomedycznego ze względu na wysoki koszt i stosunkowo
małą masę cząsteczkową. Obecnie możliwa jest ekonomiczna produkcja PLA o dużej masie cząsteczkowej
przy zachowaniu dobrych właściwości mechanicznych,
termicznych i przetwórczych.
Warto dodać, że jednym ze sposobów modyfikacji
tworzyw biodegradowalnych jest sieciowanie, które
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
PTJ
przyczynia się do zmiany właściwości fizycznych tworzywa, takich jak: lepkość, krystaliczność, temperatura
przejścia szklistego, temperatura topnienia czy udarność. W tradycyjnej metodzie chemicznego sieciowania PLA dodatek nadtlenku dikumylu (w ilości ok. 5%)
powoduje degradację PLA na skutek redukcji grup karbonylowych i eterowych. Interesującą alternatywą są
więc metody radiacyjnego sieciowania.
Degradacja pianek PLA/PCL
Degradacja polimerowych rusztowań do nietoksycznych produktów jest zjawiskiem pożądanym i następuje przez hydrolizę, a jej czas zależy od: składu
chemicznego, konfiguracji struktury, sposobu przetwarzania materiału, masy molowej, czynników środowiskowych, naprężenia, odkształcenia, krystaliczność
a głównie od masy cząsteczkowej tworzywa. W grupie
alifatycznych poliestrów PLA degraduje znacznie szybciej od PCL. Kontrolowany proces degradacji wszczepianego materiału do żywego organizmu jest jednym
z najważniejszych zagadnień, nad którym ciągle prowadzone są prace badawcze. W naszych pracach zwrócono uwagę na radiolizę pozostałości poroforu użytego
do spieniania folii polimerowych PLA/PCL. Temat jest
intersujący zarówno z punktu widzenia celowej modyfikacji właściwości materiału, jak i zmian zachodzących
w gotowym wyrobie w wyniku radiacyjnej sterylizacji.
Wyniki
Wstępnie za pomocą chromatografii gazowej (GC)
zbadano ilości radiolitycznie wydzielanego wodoru
i pochłoniętego tlenu po napromieniowaniu pianek
szybkimi elektronami (EB). Wyższe wydajności wydzielania wodoru (większą liczbę rodników) uzyskano dla
materiałów o mniejszej zawartości PLA a większej PCL.
Tabela 2. Radiolityczne wydajności wydzielania wodoru i pochłaniania
tlenu. Napromieniowanie wiązką elektronów prowadzono w atmosferze
powietrza
Table 2. Radiolytic efficiency of hydrogen evolution and oxygen absorption. Irradiation of the electron beam was carried out in an air atmosphere
PLA/PCL/porofor
GH2
GO2
µmol/J
100/0
0,028
0,28
96/0/4
0,027
0,43
91/5/4
0,027
0,31
86/10/4
0,035
0,54
81/15/4
0,037
0,28
Zauważono również, że wszystkie próbki oprócz czystego PLA zmieniały zabarwienie po napromieniowaniu
z białego na różowe. Barwa zanikała po ok. 24 godzinach.
W celu wyjaśnienia tego efektu zbadano radiolizę czystych składników materiału polimerowego PLA, PCL i po-
PTJ
35
WOJCIECH GŁUSZEWSKI
roforu. Okazała się, że zmianie barwy ulega zastosowany
dodatek pianotwórczy. Skoro podobny efekt uzyskano
dla materiału komórkowego (po rozkładzie poroforu), to
zmiana barwy spowodowana jest składnikiem poroforu,
który nie ulega rozkładowi termicznemu.
Badania starzeniowe
Próbki pianek napromieniowane dawką 25 kGy
i dla porównania nienapromieniowane poddano badaniom starzeniowym. Oznaczono ilość tlenu pochłoniętego w zamkniętych szklanych buteleczkach w temperaturze 50oC przez 30 dni. Oznaczenia ubytku O2 wykonano za pomocą chromatografu gazowego z kolumną
pakowaną i detektorem cieplnoprzewodnościowym.
W tabeli podano krotności zwiększenia wydajności pochłaniania tlenu przez pianki napromieniowane w stosunku do pianek nienapromieniowanych (krotność
oznaczone, jako R/N).
Tabela 3. Napromieniowanie powoduje zwiększenie wydajności procesów postradiacyjnego utleniania
Table 3. Irradiation increases the efficiency of postradiation oxidation
processes
R/N
PLA/PCL
100/0
2,3
96/0/4
1,5
91/5/4
1,3
86/10/4
1,3
81/15/4
1,6
W badaniach procesów oksydegradacji pianek
PLA/PCL wykorzystano również DRS (spektroskopię
absorpcyjną w wersji odbiciowej światła rozproszonego). Przykładowo na rys. 1 porównano widma DRS
próbek starzonych napromieniowanych (czerwona)
i nienapromieniowanych (niebieska). Wyniki uzyskano
poprzez odjęcie widm uzyskanych przed starzeniem
od otrzymanych po starzeniu. Na rysunku przedstawiono jedynie pasma powstałe w wyniku starzenia.
Jak widać, w przypadku próbek napromieniowanych
uzyskaliśmy znacznie większą intensywność pasm odpowiadających grupom karbonylowym na końcu łańcuchów polimerowych (ok. 320 nm), charakterystycznych dla produktów degradacji łańcuchów. Pasma
z zakresu 230 nm odpowiadają produktom utlenienia
w środku łańcucha polimerowego.
Rys. 1. Pasma w widmie DRS odpowiadają produktom utleniania powierzchni pianek PLA/PCL/porofor
Fig. 1. The bands in the DRS spectrum correspond to the surface oxidation products of PLA / PCL foams / blowing agent
Wnioski
Za pomocą obróbki radiacyjnej można wygodnie sterować czasem biodegradacji polimerów PLA/PCL. Do badania tych zjawisk oryginalnie wykorzystano chromatografię
gazową i DRS. Modyfikacja radiacyjna pozwala również na
stosunkowo prostą zmianę właściwości powierzchniowych
np. tworzyw hydrofobowych na hydrofilowe. Zjawisko radiacyjnego sieciowania folii można zastosować przy produkcji pianek. Doświadczenia z polietylenowymi piankami
pokazują, że udaje się w ten sposób znacznie zmniejszyć
wymiary komórek. Należy również pamiętać, że wiązania
poprzeczne mogą wpływać na czas degradacji materiałów
biodegradowalnych, jeżeli powstaną przy okazji sterylizacji
radiacyjnej wyrobów medycznych. Tak, więc w zależności
od celu, jaki chcemy uzyskać w wyniku działania na polimery promieniowania jonizującego, należy zaplanować
i wykonać badania ich radiolizy najlepiej dla różnych dawek
pochłoniętych promieniowania i sposobów obróbki radiacyjnej (wiązka elektronów, promieniowanie gamma, promieniowanie hamowania).
Wojciech Głuszewski,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
Literatura
[1] W. Głuszewski, Postradiacyjna oksydegradacji polimerów, Tworzywa Sztuczne w Przemyśle, 3, 2018, 102-104
[2] W. Głuszewski, A. Stasiek, A. Raszkowska-Kaczor, D. Kaczor, Effect of polyethylene crosslinking for properties of
foams, Nukleonika, 2018, 63, (3), 81-85
[3] W. Głuszewski, Zastosowanie technik radiacyjnych do
wulkanizacji opon i modyfikacji elastomerów. Monografia „Radiacyjne sieciowanie poliolefin w produkcji pianek,
innowacje dla energii i nie tylko. Zaawansowane materiały polimerowe dla energetyki i innych dziedzin wspomagane technologiami radiacyjnymi”, IChTJ, 39–48, 2018
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
36
PTJ
PROF. DR HAB.
ANDRZEJ CHMIELEWSKI
UHONOROWANY
„MEDALEM 100-LECIA
ODZYSKANIA
NIEPODLEGŁOŚCI”
Fot. 3. Uroczystość ogłoszenia o przyznaniu medali 100-lecia (źrodło: ME)
Fot. 4. Medal 100-lecia Odzyskania Niepodległości (źródło: ME)
Fot. 1. Minister Energii, Krzysztof Tchórzewski, wręczył medal przyznany
przez Prezesa Rady Ministrów, Mateusza Morawieckiego prof. Andrzejowi Chmielewskiemu (źródło: ME)
Minister Krzysztof Tchórzewski wręczył w dniu
17 kwietnia br. medal 100-lecia Odzyskania Niepodległości oraz dyplom stwierdzający jego nadanie prof.
dr hab. Andrzejowi Chmielewskiemu dyrektorowi Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej.
Medal został przyznany przez Prezesa Rady Ministrów pana Mateusza Morawieckiego.
Fot. 2. Dyplom stwierdzający nadanie medalu
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
Stanisław Latek,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
MEDIA (DRUKOWANE)
O PROGRAMIE POLSKIEJ
ENERGETYKI JĄDROWEJ
W ostatnim czasie ogólnopolskie media praktycznie nie informują o Polskim Programie Energetyki Jądrowej (PPEJ). Ale nie oznacza to, że o PPEJ zapadła
kompletna cisza. Oto skany kilku publikacji, które pojawiły się w czasopismach branżowych lub regionalnych.
W artykułach przedstawiono rozwój energetyki jądrowej w krajach ościennych, leżących w regionie Europy
Środkowo–Wschodniej. Dokonano przeglądu polskiego
programu rządowego dotyczącego budowy jądrowych
bloków energetycznych w Polsce. Przedstawiono także
najważniejsze problemy sektora energetycznego oraz
wpływ energetyki jądrowej na aspekt środowiskowy.
Rozważano także zagadnienia dotyczące cen energii. W artykułach na przód wysuwa się pytanie, jak, kiedy powstanie elektrownia jądrowa??
Autorzy chcą zwrócić większą uwagę na program
zawarty w PPEJ, jego kontynuację, podtrzymywanie zainteresowania energetyką jądrową, i zajęcie się kolejnymi istotnymi kwestiami w miarę ich pojawienia się oraz
wspieranie tych prac poprzez, chociażby informacje. Autorzy zadają szereg pytań nawiązujących do inicjowania
i kształtowania prac na temat energetyki jądrowej.
PTJ
37
MIĘDZYNARODOWE
SYMPOZJUM
O NISKICH DAWKACH
PROMIENIOWANIA
W DIAGNOSTYCE I TERAPII
1. Instal –
2. INSTAL - Energetyka Jądrowa
dlaczego nie w Polsce?
Andrzej G. Chmielewski
Fot. 1. Zamek w Kielcach, (fot. Tadeusz Matuszak)
3. Instalacje w Energetyce –
Jak ułożyć inwestycyjne puzzle?
Marek Bielski
4. MIĘDZY NAMI ANINIANINAMI
Atomistyka w Polsce – Kiedy
wreszcie będzie w Polsce elektrownia jądrowa?
Stanisław Latek
W dniach 17-18 września 2019, w Kielcach, odbędzie się sympozjum satelitarne XVIII Zjazdu Polskiego
Towarzystwa Badań Radiacyjnych im. Marii Skłodowskiej-Curie (Kielce 16-19 września 2019, http://ptbr.org.
pl/index.php/xviii-zjazd-ptbr.html) dotyczące niskich
dawek promieniowania w medycynie: „Applications
of low radiation doses in medical diagnosis and therapy”, współorganizowane przez Narodowe Centrum
Badań Jądrowych w Świerku. W trakcie Sympozjum
przewidziane są wystąpienia znamienitych ekspertów
z Polski i zagranicy: prof. Marek Janiak (Polska), dr Jerry
Cuttler (Kanada), dr Nicolas Foray (Francja), prof. Carmel
Mothersill (USA), prof. Wade Allison (Wielka Brytania)
i dr Yehoshua Socol (Izrael). Sympozjum odbędzie się
w języku angielskim. Ramowy plan sympozjum i dalsze
szczegóły dostępne są na stronie internetowej PTBR
(http://ptbr.org.pl/index.php/sympozjum-satelitarne-xviii-zjazdu-ptbr.html).
Sylwester Sommer,
prezes Warszawskiego Oddziału
Polskiego Towarzystwa Badań Radiacyjnych,
Warszawa
5. Pauza akademicka –
6. Wszystko Co Najważniejsze
Kiedy w Polsce powstanie elektro- Nuklearna odsiecz dla cen energii
wnia atomowa?
Andrzej Piotrowski
Jerzy Niewodniczański
Stanisław Latek,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
OGÓLNOPOLSKI SZCZYT
ENERGETYCZNY
W dniach 8-9 kwietnia br. w Europejskim Centrum
Solidarności w Gdańsku spotkali się po raz kolejny przedstawiciele instytucji odpowiedzialnych za bezpieczeństwo
energetyczne i gospodarcze Polski, politycy, ekonomiści
oraz przedstawiciele świata biznesu i nauki. Tematem przewodnim VII edycji Ogólnopolskiego Szczytu Energetycznego (OSE) była „Energetyka dla gospodarki – gospodarka dla
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
38
PTJ
Fot. 1. Uczestnicy panelu „Polska energetyka na drodze do energetyki niskoemisyjnej” (fot. Wojciech Głuszewski)
energetyki”. Prelegenci i uczestnicy debat rozmawiali o bezpieczeństwie polskiej gospodarki, a w szczególności o strategicznych sektorach (z naciskiem na energetyczny) pod
kątem ryzyka wynikającego z sytuacji międzynarodowej
oraz polityki Unii Europejskiej. W szczególności dotyczyło
to reorganizacji polskiego rynku energii, jako konsekwencji
polityki surowcowej państwa. Uniezależnienie gospodarcze i energetyczne, pewność zaopatrzenia w surowce, stabilność relacji międzynarodowych to tematy, wokół których
rozmawiano w panelach dyskusyjnych. Debatą otwierającą
OSE GDAŃSK 2019 była plenarna sesja pt. „Polska polityka
energetyczna – priorytety unijne vs polskie cele strategiczne”. W szczególności zastanawiano się nad nowym polskim
miksem energetycznym zwłaszcza w odniesieniu do roli paliw kopalnych. W tym kontekście prelegenci poproszeni zostali o odniesienie się do kwestii uwarunkowań płynących
z pakietu „zimowego” oraz COP24 (24. Konferencja Stron
Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w Sprawie
Zmian Klimatu). W dalszej części przeanalizowano perspektywy rozwoju sektora OZE, jak również miejsca energetyki
jądrowej (EJ) w nowej polityce energetycznej. Entuzjastycznie o EJ mówił Juha Ottman Ambasador Republiki Finlandii.
Kraj ten stawia na przetwarzanie energii jądrowej mimo nie
najlepszych doświadczeń z budową EPR (Europejski Reaktor Ciśnieniowy) w Olkiluoto. Inwestycja kosztowała 10 mld
euro i przedłużyła się o 10 lat. Zdobyte jednak w ten sposób
doświadczenia pozwolą na budowę kolejnych bloków taniej i zgodnie z harmonogramem.
Druga część dyskusji zdominowana została przez temat przyszłych programów inwestycyjnych oraz ich sposobów finansowania. Nakreślono potencjalne synergie
energetyki z sektorem wydobywczym, transportem i energochłonnymi gałęziami przemysłu. W dalszej kolejności
omówiono przyszłość projektów dotyczących spalarni
odpadów oraz biogazowi, bazując na doświadczeniach
z Gdańska. W konkluzji uczestnicy podkreślali nie tylko
konieczność bliskiej współpracy pomiędzy wykonawcami
inwestycji i samorządami, ale również pomiędzy władzami centralnymi a samorządami. Na koniec podjęto zagadnienie inwestycji w służbie zdrowia na przykładzie szpitali
w trójmieście. Należy dodać, że oba te tematy są interesujące również w kontekście zastosowania technik radiacyjnych do modyfikacji polimerów oraz sterylizacji wyrobów
medycznych jednorazowego użytku. Spalenie odpadów
szpitalnych jest najlepszym rozwiązaniem, mimo że, jak się
wydaje odzysk energii z tworzyw sztucznych, nie będzie
priorytetem w kolejnych latach w Unii Europejskiej. Stawia
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
się na tworzywa biodegradowalne oraz wielokrotne wykorzystanie opakowań i wyrobów z polimerów. W tym roku
po raz trzeci w ramach Szczytu odbyło się „Laboratorium
innowacyjności”, w którym zaproszeni goście: przedstawiciele biznesu, nauki i eksperci przedstawili krótkie prezentacje na temat innowacyjnych rozwiązań w przemyśle. Wspominano również o energetyce jądrowej jako elemencie krajowego miksu energetycznego po roku 2033. Projekt „Polityka energetyczna Polski do 2040 r.” (PEP2040) zakłada budowę 6 bloków energetycznych o mocy 6-9 GW do 2043 r.
Będą to dwie elektrownie: jedna na północy kraju, gdzie
trwają badania lokalizacyjne, natomiast druga w centralnej
Polsce. Ministerstwo Energii szacuje koszt realizacji całego
programu jądrowego na 100-135 mld zł przez okres 20 lat.
W panelu „Strategie dostosowawcze grup energetycznych do nowych trendów rynkowych i zmian technologicznych” odniesiono się do zagadnienia innowacji
technologicznych, wspierających zrównoważony rozwój
i ich wpływ na modele rynkowe w poszczególnych podsektorach energetyki. W tym kontekście nie bez znaczenia
był problem uzależnienia polskiej energetyki od systemów wsparcia oraz kwestii polskich elektrowni jądrowych
(pod kątem dostępnych technologii i kluczowych graczy).
Na uroczystej gali energetycy przyznali swoje wyróżnienia
– statuetki „Bursztyn polskiej energetyki”.
Wojciech Głuszewski,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
RADIACYJNA KONSERWACJA
MOKREGO DREWNA
Na zaproszenie Narodowego Muzeum Morskiego
w Gdańsku 9 kwietnia br. dr inż. Wojciech Głuszewski wygłosił wykład na temat „Radiacyjnej konserwacji obiektów
o znaczeniu historycznym” ze szczególnym uwzględnieniem problematyki konsolidacji tzw. mokrego drewna.
Słuchaczami byli studenci Katedry Historii, Teorii Architektury i Konserwacji Zabytków Politechniki Gdańskiej oraz
pracownicy muzeum. Naukowi pracownicy katedry prowadzą zajęcia dydaktyczne z historii architektury, ochrony
dziedzictwa architektonicznego, konserwacji zabytków
oraz projektowania konserwatorskiego i architektonicznego. Ich uzupełnieniem jest praktyka dokumentacyjno-
PTJ
39
-historyczna, obejmująca inwentaryzację architektoniczną wybranego zabytku. Przedmioty związane z ochroną
i konserwacją zabytków dotyczą zarówno teorii konserwatorskiej, jak i szeroko rozumianej praktyki projektowej.
Ponadto katedra prowadzi kilka kursów seminaryjnych,
które umożliwiają wszechstronne poszerzenie wiedzy
w zakresie historyczno-konserwatorskim. Techniki radiacyjne to unikatowe rozwiązania dla ratowania zwłaszcza dużych kolekcji obiektów o znaczeniu historycznym.
W szczególności promieniowanie jonizujące wykorzystuje
się do inicjacji polimeryzacji monomerów i sieciowania
polimerów, którymi nasącza się drewno. Konsolidacja porowatych artefaktów daje możliwość ratowania obiektów,
będących w wydawałoby się beznadziejnym stanie. Technologia polepszenia właściwości drewna i betonu została
opracowana już w latach 60. ubiegłego wieku. Nasączano
wówczas obiekt płynną żywicą, która wypełniała mikropory, a następnie zestalano ją poprzez indukowaną promieniowaniem jonizującym polimeryzację. Najczęściej stosowano w tym celu promieniowanie gamma. Radiacyjna
metoda różni się od tradycyjnych sposobów chemicznych,
w których żywica nasączana jest z użyciem rozpuszczalnika. Po odparowaniu lotnego związku otrzymuje się kompozyt np. drewno/polimer. Unikatowość metody radiacyjnej polega na tym, że dodatkowo tworzywo polimerowe
wzmacniane jest wiązaniami poprzecznymi. Mechaniczne
właściwości artefaktów są w tym przypadku o wiele lepsze niż po konwencjonalnej formie konsolidacji. Technika
radiacyjna pozwala konserwować mokre drewno w bardzo krótkim czasie w odróżnieniu od klasycznych metod
z użyciem np. poli(tlenku etylenu), która przebiega latami.
W drugiej części sesji wykładowej Irena Rodzik
Kierownik Działu Konserwacji Muzealiów opowiedziała o historii powstania Centrum Konserwacji Wraków
Statków wraz z Magazynem Studyjnym w Tczewie. Oba
obiekty składają się na najnowszy, zbudowany w 2016 r.,
oddział Narodowego Muzeum Morskiego w Gdańsku. To
jedno z niewielu miejsc w kraju, gdzie można zapoznać
się z technikami budowy dawnych łodzi oraz statków,
poznać historię polskiego żeglarstwa i podejrzeć muzealnych konserwatorów przy pracy. Wartość projektu
Centrum Konserwacji Wraków Statków to ponad 22 mln
zł, z czego 85% to środki Norweskiego Mechanizmu Finansowego, a 15% to wkład ministra kultury i dziedzictwa narodowego. Projekt zrealizowany został w partnerstwie z dwiema norweskimi instytucjami: Norweskim
Muzeum Morskim w Oslo oraz Muzeum Historii Kultury – Uniwersytetu w Oslo. Co więcej, można dodać, że
w zeszłym roku Narodowe Muzeum Morskie w Gdańsku
i jego oddział Muzeum Wisły w Tczewie były współorganizatorami konferencji pt. „Zastosowanie promieniowania jonizującego w badaniach i konserwacji zabytków”
(https://www.nmm.pl/aktualnosci/konferencja-zastosowanie-promieniowania-jonizujacego-w-badaniach-i-konserwacji-zabytkow).
Wojciech Głuszewski,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
CENTRUM BADAWCZO-ROZWOJOWE PKN ORLEN
24 kwietnia br. podpisano akt erekcyjny i wbudowano kamień węgielny pod Centrum Badawczo-Rozwojowe (CBR) na terenie Płockiego Parku Przemysłowo-Technologicznego (PPPT). Podpisana umowa z generalnym wykonawcą, którym jest spółka Budimex S.A.,
zakłada zakończenie budowy do końca 2020 r. Szacowany całkowity koszt inwestycji to ok. 184 mln zł.
Fot. 1. Wmurowanie aktu erekcyjnego Centrum Badawczo-Rozwojowego w Płocku (fot. Wojciech Głuszewski)
W CBR prowadzone będą badania związane zarówno z paliwami, jak i segmentem petrochemicznym.
Będzie można przeprowadzać testy usprawniające procesy technologiczne, udoskonalające produkty i optymalizujące koszty. Inwestorzy liczą, że w krótkim czasie
zaowocuje to własnymi rozwiązaniami i patentami oraz
umożliwi rozwój i wdrażanie własnych technologii,
wzmacniając w ten sposób pozycję firmy na konkurencyjnym rynku europejskim. CBR będzie także nowoczesną platformą współpracy pomiędzy PKN ORLEN a światem nauki i biznesu. Swoje pomysły będą mogły wdrażać
uczelnie, instytuty badawcze i start-upy.
Najważniejszą częścią CBR będzie Hala Odwzorowań
i Pilotaży. Blisko 2 tys. m2 zaawansowanej konstrukcyjnie i technologicznie powierzchni wyposażone będzie
w wiele instalacji badawczych oraz pilotażowych. Do
hali doprowadzone zostaną media i gazy techniczne
niezbędne do prowadzenia zaawansowanych procesów
badawczych. Temperatury procesów oraz ciśnienia odwzorowywać będą warunki na wielkotonażowych instalacjach produkcyjnych, sięgając nawet 1000oC i 40 atm.
Hala Odwzorowań i Pilotaży wykonana zostanie w najwyższej klasie bezpieczeństwa i pozwoli na sterowanie
procesami z poziomu przeszklonej sterowni.
Istotnym elementem Centrum Badawczo-Rozwojowego będą nowoczesne, proekologiczne rozwiązania.
Ośrodek zaopatrywany będzie w przyjazną środowisku
energię elektryczną, przetworzoną przy użyciu własnych
paneli fotowoltaicznych i turbiny wiatrowej. Nie zabraknie
również rozwiązań w zakresie elektromobilności. Na terenie
CBR powstanie stacja ładowania pojazdów elektrycznych,
umożliwiająca obsługę do trzech samochodów w jednym
momencie. Centrum Badawczo-Rozwojowe wpisuje się
w system infrastruktury badawczej Grupy ORLEN. Uzupełni m.in. możliwości ośrodka UniCRE, zlokalizowanego
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
40
PTJ
w czeskim Litvinovie. Nowe technologie oraz rozwiązania
wprost z fazy naukowych doświadczeń będą mogły zostać
przetestowane w realnych warunkach przed wdrożeniem
w Zakładzie Produkcyjnym. Istotnym elementem obiektu będzie również zaplecze analityczno-techniczne, które
w momencie oddania obiektu do eksploatacji, zostanie
w pełni wyposażone w najwyższej klasy aparaturę badawczą. Umożliwi ono prowadzenie analiz dla różnych dziedzin, w tym biopaliwowej, petrochemicznej, asfaltów oraz
olejów smarowych. Ośrodek zostanie również wyposażony
w innowacyjną, jedną z kilku w kraju, hamownię silnikową
przeznaczoną do prowadzenia testów i rozwoju najwyższej
jakości paliw. W trakcie analizy potencjalnej lokalizacji CBR
brano pod uwagę strukturę działalności badawczo-rozwojowej czołowych firm chemicznych w Europie. Zdecydowana większość infrastruktury badawczej w Europie znajduje się w pobliżu jednostek produkcyjnych. Stąd decyzja
o realizacji inwestycji w Płocku, co umożliwi wykorzystanie
bliskości instalacji przemysłowych oraz funkcji Płockiego
Parku Przemysłowo-Technologicznego, w tym Centralnego
Laboratorium. Zakład Produkcyjny w Płocku jest największą
zintegrowaną jednostką produkcyjną w Grupie ORLEN, łączącą zarówno działalność rafineryjną, jak i petrochemiczną. Istotnym celem inwestycji jest także promocja nauki. Na
terenie kompleksu znajdować się będzie ścieżka edukacyjna nawiązująca do nauk ścisłych i działalności Grupy ORLEN.
W ramach realizacji projektów badawczych planowane jest
zaangażowanie studentów i młodych naukowców, którzy
będą mieli możliwość zdobycia doświadczenia i nowych
kompetencji.
Warto dodać, że badania w zakresie radiochemii i chemii radiacyjnej znalazły istotne zastosowania w przemyśle
petrochemicznym i modyfikacji tworzyw polimerowych.
Przykładowo radioizotopy są powszechnie stosowane do
kontroli instalacji petrochemicznych i dostarczają informacji, których nie można uzyskać w żaden inny sposób.
Zamknięte źródła radioaktywne wykorzystuje się w radiografii przemysłowej, aplikacjach pomiarowych i ocenie
materiałów. Radioizotopy są używane przez producentów,
jako znaczniki do monitorowania przepływu płynu i filtracji, wykrywania wycieków oraz pomiaru zużycia silników
i korozji urządzeń procesowych. Niewielkie stężenia krótkożyciowych izotopów można wykryć nawet, wtedy gdy
w środowisku nie pozostają żadne inne ślady. Dodając
niewielkie ilości substancji radioaktywnych do materiałów
wykorzystywanych w różnych procesach, możliwe jest
badanie szybkości mieszania i przepływu szerokiej gamy
materiałów, w tym cieczy, proszków i gazów, oraz zlokalizowanie wycieków. Radioznaczniki są szeroko stosowane
w przemyśle do badania procesów technologicznych i ustalania przyczyn ich nieefektywności. Materiały radioaktywne używa się do kontroli części metalowych i integralności
spoin w różnych gałęziach przemysłu. Zasada działania jest
podobna do kontroli bagaży urządzaniami rentgenowskimi na lotniskach. Zamiast wielkogabarytowej maszyny potrzebnej do wygenerowania promieniowania hamowania,
wystarczy mała ilość materiału radioaktywnego w szczelnej
kapsule tytanowej. Kapsułka jest umieszczana po jednej
stronie monitorowanego obiektu, a film fotograficzny po
drugiej. Kwanty promieniowania gamma, podobnie jak
promieniowanie rentgenowskie, przechodzą przez obiekt
i tworzą obraz na emulsji filmowej. Tak jak popularne prześwietlenia rentgenowskie wykazują np. złamania kości,
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
promieniowania gamma znajdują wady w metalowych
odlewach lub połączeniach spawanych. Technika ta umożliwia kontrolę krytycznych elementów pod kątem wad wewnętrznych bez ich uszkodzenia. Na przykład, aby skontrolować nowo budowane rurociągi ropy naftowej lub gazu,
specjalną folię przykleja się do spoiny wokół zewnętrznej
strony rury. Automat przenosi ekranowane źródło promieniowania do wnętrza rury w okolice spoiny. Tam radioizotop
jest zdalnie odsłaniany, a na filmie powstaje radiograficzny
obraz spawu. Uzyskana fotografia jest następnie opracowywana i analizowana z punktu widzenia ewentualnych wad.
Innym przykładem jest możliwość wykonania za pomocą
promieniowania gamma obrazu nowo uruchamianej instalacji rafineryjnej. W przypadku jej awarii pomiar się powtarza i lokalizuje uszkodzoną półkę destylacyjną. Naprawa ograniczona jest tylko do małego fragmentu instalacji.
W przeciwnym przypadku przeglądowi należałoby poddać
całą kolumnę rektyfikacyjną.
Radioznaczniki są również stosowane w przemyśle
naftowym i gazowym, aby pomóc określić zasięg pól
naftowych.
Dużym obszarem możliwej współpracy naukowej
jest radiacyjna modyfikacja tworzyw polimerowych.
Przykładowo nadal poszukuje się lepszych odmian
polipropylenu (PP) odpornego na warunki sterylizacji
radiacyjnej. Autor w pracy doktorskiej badał zjawiska
ochronne w radiolizie polipropylenu otrzymanego
w tym czasie z instalacji produkcyjnych w Płocku. W eksperymentach wykorzystywano pierwotny polipropylen
z instalacji produkcyjnej, przed dodaniem standardowych antyutleniaczy i fotostabilizatorów. Temat jest nadal aktualny, ponieważ produkowane w kraju polipropylenowe strzykawki jednorazowego użytku nie są wyjaławiane promieniowaniem jonizującym a tradycyjnie
toksycznym i kancerogennym tlenkiem etylenu.
Wojciech Głuszewski,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
PGNIG TERMIKA WALCZY ZE
SMOGIEM W WARSZAWIE
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej (również redakcja
naszego kwartalnika) znajduje się na terenie, który w latach 50 ubiegłego wielu stanowił budowlane zaplecze
Elektrociepłowni EC Żerań. Obecnie jesteśmy sąsiadami
przez kanał Żerański. Warto w tym kontekście odnotować,
że 17 kwietnia odbyły się w EC Żerań „połowinki” budowy
najnowocześniejszej jednostki gazowo-parowej w Polsce,
która w przyszłym roku ogrzeje mieszkańców Warszawy.
W spotkaniu z dziennikarzami udział wzięli minister energii Krzysztof Tchórzewski i Prezes PGNiG Piotr Woźniak.
Moc elektryczna brutto bloku będzie wynosić 497 MWe,
a maksymalna moc cieplna 326 MWt. Nowy blok i kotłownia będą mogły produkować 4 TWh energii elektrycznej
i 1,9 TWh energii cieplnej. Inwestycja sprawi, że wyeksploatowane kotły węglowe zostaną wycofane z użycia,
a nowa jednostka będzie spełniać rygorystyczne standardy środowiskowe. W zasadzie można byłoby również zlikwidować hałdę węgla kamiennego. Jednak przynajmniej
w części będzie ona nadal stanowić tzw. rezerwę szczyto-
PTJ
41
wą. W sytuacji awaryjnej będzie można ponownie uruchomić kotły węglowe. Nowy blok będzie zużywał ok. 0,5 mld
m3 gazu ziemnego rocznie. Historia budowy inwestycji
na Żeraniu od pomysłu do stanu dzisiejszego ma już 10
lat. Przyśpieszenie realizacji nastąpiło w okresie ostatnich
2 lat. Warto przypomnieć, że od wmurowania kamienia
węgielnego upłynęło półtora roku, natomiast od wejścia
wykonawców na budowę 16 miesięcy. Nowy blok w Elektrociepłowni Żerań zostanie ukończony w IV kwartale
2020 r., tzn. natychmiast po przyłączeniu do sieci gazowej
Gaz Systemu. Właśnie poinformowano o ukończeniu dwu
przewiertów pod Kanałem Żerańskim.
Fot. 1. Minister Krzysztof Tchórzewski w towarzystwie przedstawicieli
wykonawców inwestycji na tle fragmentów nowego bloku energetycznego (fot. Wojciech Głuszewski)
Pierwszy z przewiertów, o długości 676 metrów został
wykonany pod tzw. martwą odnogą Kanału Żerańskiego.
Drugi o długości 798 metrów, w okolicy ulicy Białołęckiej.
Po uruchomieniu nowego bloku produkcja energii elektrycznej w kogeneracji EC Żerań wzrośnie o ok. 130%. Ponadto, nowy blok gazowo-parowy będzie emitował o ok.
40% mniej CO₂ w porównaniu do wyłączanych kotłów.
Wykonawcami inwestycji są japońskie konsorcjum Mitsubishi Hitachi i polski Polimex-Mostostal. Jej wartość to
1,3 mld zł netto (1,6 mld zł brutto). W bloku będzie pracowała japońska turbina gazowa klasy F. To najnowocześniejsze turbiny w tej klasie na świecie, a japońska firma
w zeszłym roku uzyskała prawie 50% udział w globalnym
rynku dużych turbin gazowych.
Pod koniec roku 2018 na Żerań dotarł stojan generatora, jeden z najważniejszych elementów nowego bloku
parowego. Zakończył w ten sposób swoją podróż z portu
w Gdyni do terenu inwestycji. Jego producentem jest Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd, Ładunek opuścił fabrykę
w Japonii i do portu w Gdyni dopłynął pod koniec listopada. Jego produkcja trwała ponad rok, a sama podróż morska z Japonii do Polski zajęła niemal dwa miesiące. Stojan
generatora to ładunek o wadze 306 ton z nadkrytycznymi
wymiarami przekraczającymi parametry skrajni kolejowej.
Wyjątkowo na potrzeby transportu stojana generatora,
wynajęty został 32-osiowy specjalistyczny wagon kolejowy typu dziobowego, który umożliwia przewóz ładunków
ważących do 500 ton. Razem z innymi ważnymi elementami konstrukcyjnymi (wirnik i turbina), stojan stanowi jeden
z kluczowych komponentów bloku o mocy 497 MW.
Wojciech Głuszewski,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
PLASTECH’2019
Monografia zatytułowana „Innowacje dla energii i nie
tylko. Zaawansowane materiały polimerowe dla energetyki i innych dziedzin wspomagane technologiami radiacyjnymi” została zaprezentowana na jubileuszowym XXV
Sympozjum Technicznym PLASTECH, które odbyło się
w krzyżackim zamku w Gniewie.
Fot. 1. Autor komunikatu w Zamku w Gniewie (fot. Plastech)
W ten sposób dr inż. Wojciech Głuszewski podsumował w wykładzie „Zaawansowane materiały polimerowe modyfikowane radiacyjnie” wyniki szkolenia na
temat zastosowania promieniowania jonizującego do
korzystnych zmian właściwości polimerów, które odbyło się pod koniec zeszłego roku w IChTJ.
Fot. 2. Okładka broszury wydana przez Ministerstwo Energii
(fot. Wojciech Głuszewski)
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
42
PTJ
W trakcie sympozjum Plastech przedstawiono łącznie 21 prezentacji. W konferencji wzięło udział ponad
150 gości z 7 krajów (Austria, Japonia, Niemcy, Polska,
Turcja, Węgry, Włochy) i blisko 80 firm. Tegoroczne
spotkanie odbywało się pod hasłem „Rola i Znaczenie
Tworzyw Sztucznych Dla Rozwoju Przemysłu i Życia
Człowieka”.
W gronie uczestników znalazły się grupy producentów tworzyw sztucznych (Covestro, DuPont, Eastman,
Epsan, Grupa AZOTY, Lanxess), dystrybutorów i compounderów (Albis, Granulat, Innocomp, Lyondel Basell
A.Schulman, Plaskobel, Plastoplan, Polimarky, Polyone,
Sirmax, Ter Plastics) oraz praktyków z zakresu przetwarzania tworzyw sztucznych (Apator-Metrix, Cersanit,
Hanplast, Intemo, Kontakt Simon, Kwazar, Lamela, Maskpol, Ramp, Rosti, RPC Bramlage, Satel, Sierosławski
Group).
Jubileuszowa edycja była nie tylko doskonałą okazją do wysłuchania wystąpień i prezentacji wpisujących
się w nurt przewodni Sympozjum, ale także stanowiła
platformę do merytorycznej dyskusji z renomowanym
gronem przedstawicieli czołowych firm z branży przetwórstwa tworzyw sztucznych w Polsce.
Wydarzeniu partnerowały firmy: WADIM PLAST
(Mecenas Sympozjum), Grupa AZOTY Partner Strategiczny) oraz jako Partnerzy Sympozjum – ALBIS, CAMdivision, GENPLAST, GRANULAT, PlasticsEurope Polska,
GAMART, SCIENCE and PLASTICS EXPERTS, SIEROSŁAWSKI Group, SIRMAX, STAUBLI, WITTMANN BATTENFELD
oraz TER PLASTICS Polymer Group.
Po raz pierwszy w konferencji uczestniczyli goście
z Japonii reprezentujący firmę Japan Steel Works, producenta najnowocześniejszych maszyn do przetwórstwa tworzyw metodą wtryskiwania. Na specjalne
zaproszenie Organizatorów wystąpienie otwierające
Sympozjum wygłosił Shoso NISHIDA, światowej klasy
autorytet i autor kilkudziesięciu patentów w dziedzinie przetwórstwa tworzyw sztucznych, prezentujący
najnowsze osiągnięcia firmy JSW w zakresie technologii wtryskiwania. W tej samej sesji przyszłość
polskiej i europejskiej branży tworzyw przedstawił
dyrektor zarządzający Fundacji PlasticsEurope Polska Kazimierz BORKOWSKI. Dotyczyło ono także
najnowszych wyzwań dla całego przemysłu. Równie
interesujące prezentacje miały miejsce w obszarze
materiałów polimerowych i ich aplikacji. Wykazano
wbrew ogólnym obawom związaną z zanieczyszczaniem środowiska niezwykłą rolę tworzyw sztucznych
we współczesnym świecie i życiu człowieka dzięki ich
wyjątkowym i unikalnym właściwościom. Prelegenci
mówili o możliwościach zamiany innych materiałów
tworzywami polimerowymi. Dzięki uprzejmości organizatorów można było zaprezentować również
najnowsze osiągnięcia w dziedzinie technologii radiacyjnych.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
Podsumowując sympozjum, można powiedzieć,
że PLASTECH w dalszym ciągu jest jednym z najistotniejszych spotkań branży przetwórców i kadry inżynierskiej oraz platformą do wspólnej dyskusji nad
rozwojem techniki i poziomem oferowanych rozwiązań. Materiały z konferencji są dostępne na stronie:
tworzywa.pl. Zachęcamy również do zapoznania się
ze wspomnianą na wstępie monografią, która jest
umieszczona na stronie internetowej Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej.
Wojciech Głuszewski,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
OTWARCIE ALEI IM
A. HRYNKIEWICZA
W ZIBJ W DUBNEJ
(ROSYJSKA FEDERACJA)
W dniu 25 marca 2019 r. została otwarta na terenie
Laboratorium Reakcji Jądrowych Zjednoczonego Instytutu Badań Jądrowych w Dubnej Aleja im. Profesora
Andrzeja Hrynkiewicza. Aleja ta znajduje się w reprezentacyjnym miejscu pomiędzy budynkiem Dyrekcji
Laboratorium a Fabryką Superciężkich Pierwiastków.
Inicjatorem tych działań był prof. Jurij Oganesjan – lider zespołu ZIBJ syntetyzującego superciężkie pierwiastki. Uroczystość otworzył wicedyrektor ZIBJ prof.
Michaił Itkis. Życiorys prof. Hrynkiewicza przedstawił
prof. Waligórski, Pełnomocny Przedstawiciel Rządu RP
w ZIBJ, zaś prof. Oganesjan podzielił się swoimi wspomnieniami o prof. Hrynkiewiczu. Odsłonięcia tablicy
pamiątkowej dokonali prof. Itkis i prof. Waligórski.
W uroczystości wzięli udział Dyrektorzy ZIBJ, Pełnomocni Przedstawiciele Krajów Członkowskich ZIBJ,
Grupa Polskich Pracowników w ZIBJ, pracownicy ZIBJ
oraz polska delegacja, która uczestniczyła w zebraniu
Pełnomocnych Przedstawicieli Krajów Członkowskich
ZIBJ. Okolicznościową broszurę o prof. Hrynkiewiczu
przygotował dr Władysław Chmielowski – Starosta
Grupy Polskich Pracowników w ZIBJ.
Jest więc pięć alej na terenie laboratoriów ZIBJ
upamiętniających polskich fizyków związanych z ZIBJ:
Henryka Niewodniczańskiego, Leopolda Infelda, Mariana Danysza, Jerzego Janika, a obecnie także Andrzeja Hrynkiewicza.
W załączeniu kilka zdjęć z tej uroczystości wykonanych przez Elenę Puzyninę, która jest pracownikiem
ZIBJ.
PTJ
43
WSPÓŁPRACA IChTJ Z A & M
UNIVERSITY, COLLEGE
STATION, TEXAS, USA
Fot. 1. Uczestnicy uroczystości otwarcia Alei im. A. Hrynkiewicza przed
budynkiem Dyrekcji Laboratorium Reakcji Jądrowych ZIBJ. Uroczystość
otwiera wicedyrektor ZIBJ, prof. M. Itkis (fot. Elena Puzynina)
Fot. 2. Prof. Waligórski wspomina prof. Hrynkiewicza. Od lewej: M. Katiukov – Minister Nauki i Szkolnictwa Wyższego Federacji Rosyjskiej, prof.
V. Matveev – Dyrektor ZIBJ, dr L. Kostov –Pełnomocny Przedstawiciel Bułgarii, prof. M.Itkis – wicedyrektor ZIBJ, prof. M. Waligórski, prof. J. Oganesjan i prof. M. Budzyński (fot. Elena Puzynina)
W marcu tego roku dyrektor Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej (IChTJ), prof. Andrzej Chmielewski wygłosił
cykl 8 wykładów nt., zastosowania technologii radiacyjnych przeznaczonych dla doktorantów i studentów wykonujących prace eksperymentalne w National Center
for Electron Beam Research (ebeam-tamu.org) będącym,
podobnie jak Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, IAEA
Collaborating Centre. W trakcie pobytu w Texasie poza
spotkaniami z dziekanami i dyrektorami wybranych jednostek dydaktycznych oraz badawczych prof. Chmielewski wygłosił na dwóch wydziałach seminaria zatytułowane „Maria Skłodowska-Curie and Poland’s Reach History
with Ionizing Radiation”. W prezentacjach przedstawione
zostały prace realizowane w ramach projektów IChTJ; Tango 2/341079/NCBR/2017 “Plasma technology for high NOx
treatment on off-gases” oraz ARIES “Accelerator Research
and Innovation for European Science and Society”.
Fot. 1. Od lewej: dr Paulo Beretto, Nuclear Power Institute i dyrektor Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej, prof. Andrzej Chmielewski
Fot. 3. Okładka broszury o prof. Andrzeju Hrynkiewiczu wydanej przez
ZIBJ w Dubnej
Mieczysław Budzyński,
Instytut Fizyki Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej,
Lublin
Michael Waligórski,
Instytut Fizyki Jądrowej PAN,
Kraków
Władysław Chmielowski,
Zjednoczony Instytut Badań Jądrowych,
Dubna
Wizyta była wynikiem współpracy pomiędzy obydwoma ośrodkami poprzez realizację wspólnych projektów w ramach programu EU Erasmus, finansowanych
ze środków unijnych programu Horyzont 2020. Dyrektor
Andrzej Chmielewski odwiedził Nuclear Safety Institute,
Emergency Training Center, Nuclear Research Reactor
Center, w którym znajduje się reaktor badawczy o mocy
cieplnej 1 MW oraz inne urządzenia eksperymentalne.
Obecnie reaktor wykorzystywany jest do produkcji radioizotopów promieniotwórczych, a także świadczy
usługi w zakresie wykorzystania promieniowania jonizującego głównie w badaniach naukowych, w diagno-
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
44
PTJ
styce i terapii medycznej i przemyśle. Centrum realizuje
także programy szkoleniowe z zakresu pracy/sterowania
reaktora, medycyny nuklearnej, wykorzystywania materiałów promieniotwórczych. W centrum prowadzone są
badania przez naukowców z macierzystego uniwersytetu oraz z innych uczelni, agencji rządowych i przemysłu.
W ramach uniwersytetu działa Nuclear Power Institute, który powstał z inicjatywy byłego dyr. TC IAEA,
Paulo Baretto. W Instytucie prowadzone są kursy bezpieczeństwa jądrowego dla specjalistów z całego świata, w tym z Polski. Brali w nich m.in. udział pracownicy
Państwowej Agencji Atomistyki oraz Polskiej Grupy
Energetycznej EJ1. Z pewnością będą one motywacją
do dalszej współpracy oraz próby zastosowania zaobserwowanych w USA metod i sposobów pracy.
W 1997 r. na TAMU powstała Biblioteka Prezydencka George’a H. W. Busha, jedna z trzynastu bibliotek
prezydenckich w USA. Były prezydent Stanów Zjednoczonych i jego żona Barbara Bush byli zaangażowani
w życie uniwersytetu. Roczny budżet uniwersytetu wynosi 4,2 mld USD.
Ampułka podarowana przez Marię Skłodowską-Curie
Fot. 2. Prof. Andrzej Chmielewski przed budynkiem mieszczącym
badawczy reaktor uniwersytecki
Texas A & M University, czyli Texas Agricultural and
Mechanical University, zwany A & M albo TAMU
Kilka zdań o samym uniwersytecie. Texas A & M University, czyli Texas Agricultural and Mechanical University, zwany A & M albo TAMU to flagowy uniwersytet systemu Uniwersytetów w Teksasie. Siódmy co do wielkości
uniwersytet w Stanach Zjednoczonych, rocznie uczy się
w nim ok. 50 tys. studentów. Znany z osiągnięć w naukach
ścisłych, biologicznych, wojskowych, medycynie. Naukowcy z TAMU biorą udział w programach badawczych
NASA. Jeden z trzech najlepszych uniwersytetów w Teksasie. W rankingach uniwersytet plasuje się w pierwszej
dwudziestce amerykańskich publicznych szkół wyższych.
TAMU to pierwsza publiczna szkoła wyższa w Teksasie. Powstała w latach 70. XIX wieku jako Agricultural and Mechanical College of Texas, który zajmował
się przede wszystkim kształceniem rolników i wojskowych. Dzisiejsza nazwa została nadana szkole w 1963 r.
W latach 60. XX wieku szkoła przekształciła się w uniwersytet i nabrała dzisiejszego charakteru. Słowa „agricultural” (rolniczy) i „mechanical” (mechaniczny) w nazwie zachowano ze względów historycznych.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
Fot. 3. Zdjęcie ampułki z radem
Warto zauważyć, że jednym z dokonanych „odkryć”
Profesora w Teksasie była ampułka z niewielką ilością
radu podarowanego uczonym w USA przez Marię Skłodowską-Curie. Pojemnik umieszczono w komorze, która zabezpiecza widzów przed promieniowaniem gamma oraz radioaktywnym gazowym radonem i produktami jego rozpadu.
Oto bliższa informacja na ten temat.
W hali reaktora badawczego należącego do Uniwersytetu A & M znajduje się ampułka z niewielką ilością
radu (ok. 2,5 mg), która zawierała kiedyś 1 gram tego
pierwiastka podarowanego przez naród amerykański naszej Wielkiej Uczonej, Marii Skłodowskiej-Curie.
Szklana próbówka została znaleziona na werandzie
domu pani Mary Stark w Grand Junction w Kolorado.
Pani Stark odziedziczyła ampułkę po swoim ojcu, Walterze Koenig, który otrzymał fiolkę jako prezydent od
Marii Skłodowskiej-Curie w latach dwudziestych. Walter Koenig i jego brat Henry pracowali przez pewien
czas w laboratorium Madame Curie w Paryżu, po czym
wrócili do Stanów Zjednoczonych, gdzie założyli Radium Company of Colorado.
PTJ
45
Współpraca pomiędzy obydwoma
ośrodkami będzie kontynuowana
Współpraca pomiędzy obydwoma ośrodkami będzie kontynuowana poprzez wymianę wykładowców
i studentów. Ważną rolę w tej współpracy odgrywa fakt,
że obie instytucje są mianowane Collaborating Center
IAEA w zakresie technologii radiacyjnych.
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej (IChTJ) jako
jedna z nielicznych jednostek naukowych na świecie
posiada kompleks akceleratorowy składający się z 6
akceleratorów. W tym stanowisko do nanosekundowej
radiolizy impulsowej (w Europie istnieją jedynie dwa
takie urządzenia.).Uniwersytet A & M w Texasie jest zainteresowany możliwością wykorzystania tych urządzeń
dla potrzeb wykonywanych eksperymentów przez doktorantów tej znanej uczelni amerykańskiej.
Fot. 4. Dyrektor ośrodka reaktorowego Cameron Macdonnell z prof. Andrzejem Chmielewskim
Fot. 5. Notka z miejscowej gazety podająca informację o historii odnalezienia ampułki z radem znajdującej się obecnie w Teksasie
Fot. 7. Na zakończenie pobytu w Teksasie prof. A. Chmielewski otrzymał
dokument potwierdzający jego Teaching Mobility
W ubiegłym roku w ramach projektu Erasmus+ project KA107 cykl wykładów w IChTJ wygłosił prof. Suresh
D. Pollai z A & M University, który był też głównym mówcą
w czasie seminarium. „The emerging trends in the sludge treatment” zorganizowanym przy wsparciu projektu
EU H2020 “Accelerator Research and Innovation for European Science and Society”, task WP3 oraz projektu Erasmus+ project KA107 (nr 2017-1-PL01-KA107-036224).
Fot. 8. Pierwsza strona prezentacji pt. MSC i bogata historia badań promieniowania jonizującego w Polsce
Fot. 6. Prof. Suresh Pillai wygłaszający referat w trakcie seminarium w IChTJ
Andrzej Chmielewski,
Stanisław Latek,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
46
PTJ
INTERNATIONAL
MEETING ON RADIATION
PROCESSING IMRP 2019
W dniach 1-5 kwietnia 2019 r. w Strasburgu (Francja)
odbyła się Międzynarodowa Konferencja „International
Meeting on Radiation Processing” (IMRP), która od ponad
40 lat jest miejscem spotkań zarówno przedstawicieli nauki, jak i przemysłu związanego z technologiami radiacyjnymi. W konferencji uczestniczyło ponad 500 osób
reprezentujących 45 krajów.
Program konferencji obejmował wykłady plenarne,
dotyczące globalnych i regionalnych wydarzeń, głównych zastosowań i najnowszych osiągnięć technologicznych, sesje równoległe poświęcone najnowszym osiągnięciom naukowym i przemysłowym w zakresie sterylizacji, modyfikacji polimerów, napromieniania żywności
czy też wykorzystanie wiązki elektronów o niskiej energii
oraz prezentacje plakatowe, które podzielono na dwie
sesje pod koniec pierwszych dwóch dni konferencji.
W trakcie konferencji wyróżniono dwóch laureatów
IMRP 2019: Scientific-Maria Helena Sampa oraz Business-Laureate-Yves Henon.
Delegaci mieli także możliwość uczestniczenia w szkoleniach oraz wizytach w dniu 1 kwietnia br. Przed oficjalnym rozpoczęciem konferencji, odbyły się dwa warsztaty:
warsztaty dozymetryczne i warsztaty na temat aktualnych zagadnień dotyczących wykorzystania promieniowania gamma. Dla uczestników IMRP zorganizowano
wycieczki do Aérial i BGS Beta-Gamma-Service. Centrum
badawczo-szkoleniowe Aérial odwiedziło 120 delegatów
IMRP19. Punktem kulminacyjnym tej wycieczki była wizyta w nowej stacji napromieniowania „feerix” wyposażonej
w akcelerator Rhodotron IBA TT300 z wiązką elektronów
o energii 10 MeV i promieniowaniem hamowania (X) 5 lub
7 MeV. Feerix (www.aerial-crt.com).
Ponad 80 delegatów IMRP odwiedziło stację BGS
w Bruchsal w Niemczech. BGS wykorzystuje 2 akceleratory elektronów o zakresie energii od 4,5 do 10 MeV.
Zastosowano tam duże systemy przenośników umożliwiające obróbkę radiacyjną materiałów o wymiarach do
12 m x 1,2 m za pomocą wiązek elektronów. Uczestnicy
konferencji zwiedzili również nową stację gamma BGS,
która została otwarta w maju 2018 r. (https://en.bgs.eu/).
W ramach IMRP w dniach 27-29 marca 2019 r. odbyło się szkolenie na temat zastosowań promieniowania
jonizującego do otrzymywania zaawansowanych materiałów organizowane przez University of Reims Champagne-Ardenne (prof. Xavier Coqueret) we współpracy z iiA
w Reims, Francja. W kursie wzięło udział 28 studentów
i młodych specjalistów z szesnastu krajów. Eksperci z Francji, Turcji i USA przedstawili szeroki zakres tematów, od
oddziaływania promieniowania z materią po najnowsze
osiągnięcia w dziedzinie chemii radiacyjnej oraz rozwiązania technologiczne.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
Konferencji IMPR towarzyszyła wystawa, na której
swoje oferty prezentowali przedstawiciele firm działających w obszarze wykorzystania promieniowania jonizującego, producenci urządzeń radiacyjnych, a także systemów dozymetrycznych.
Na zakończenie konferencji ogłoszono, że IMRP
2021 odbędzie się w Bangkoku.
Urszula Gryczka,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
REGION EMILIA ROMANA.
FORLY, IMOLA, BOLONIA.
ZIEMIA POLSKA I WŁOSKA
RAZEM
W połowie kwietnia we włoskim regionie Emilia Romania, w Forly, Imoli i Bolonii odbyły się spotkania poświęcone Marii Skłodowskiej-Curie, Mikołajowi Kopernikowi
oraz żołnierzom II Korpusu Armii Andersa zorganizowane
przez kilka stowarzyszeń włoskich współpracujących ze
Związkiem Polaków w Kalabrii. Uczestniczyła w nich autorka niniejszego tekstu, reprezentując Towarzystwo Marii Skłodowskiej-Curie w Hołdzie. W liceum technicznym
w Imoli zorganizowano seminarium poświęcone Marii
Skłodowskiej-Curie połączone z ekspozycją wystawy o życiu i dokonaniach Noblistki. Właścicielem wystawy jest
Związek Polaków w Kalabrii, którego prezesem jest mieszkająca od wielu już lat w Reggio di Calabria Polka, Katarzyna Gralińska, tłumacz przysięgły Sądu Okręgowego
w Reggio di Calabria. Związek organizuje spotkania, prelekcje, wykłady, seminaria naukowe, kulturalne, konkursy,
koncerty. Wydarzenia promujące polską kulturę, naukę
i sztukę; Polaków swoim życiem, postawą i działalnością
rozsławiających imię ojczyzny na świecie. Są one adresowane do młodzieży włoskiej i polonijnej oraz do wszystkich Polaków i Włochów zainteresowanych Polską.
Fot. 1 Seminarium poświęcone Marii Skłodowskiej-Curie w Imoli
(fot. Krzysztof Marciniak)
PTJ
Organizatorem spotkania w Imoli było stowarzyszenie Associazione “Eredità e memoria” z jego prezesem, Gabriele Ravanelli oraz Istituto Tecnico “Alberghetti” i prof. Stefano Baldi. Autorka przygotowała prezentację na temat życia i dokonań Marii Skłodowskiej-Curie,
przedstawiła uczoną mniej znaną niż opisywana w podręcznikach. Dla wielu uczniów pewne fakty z życia uczonej, jej ścisłe związki z Polską, zaangażowanie w budowę Instytutu Radowego w Paryżu i w Warszawie, organizacja leczenia onkologicznego były zupełną nowością.
47
dell’Ambra, które od kilku lat współpracuje ze Związkiem Polaków w Kalabrii, a także Gruppo Astrofili Forlivesi, Soroptimist i Servizio Migrantes z diecezji z Forly.
Fot. 4. Ekspozycja wystawy o M. Koperniku w Forly (fot. Krzysztof Marciniak)
W pobliskim kościele i pod tablicą pamiątkową upamiętniającą żołnierzy II Korpusu Armii Gen. Andersa oraz
rozstrzelanych mieszkańców miasta złożono kwiaty.
Fot. 2. Otwarcie wystawy o Mikołaju Koperniku (fot. Krzysztof Marciniak)
Tego samego dnia w oddalonym o kilkadziesiąt kilometrów w Forly, w chiostro di San Mercuriale, odbyła
się inauguracja wystawy poświęconej życiu i twórczości
Mikołaja Kopernika. W uroczystości brała udział Konsul
Generalna RP w Mediolanie, pani Adrianna Siennicka
wicekonsul RP, pan Bartosz Skwarczyński oraz władze
miasta Forly i jego mieszkańcy.
Fot. 5. Polski cmentarz żołnierzy II korpusu w Bolonii (fot. Krzysztof
Marciniak)
Fot. 3. Otwarcie ekspozycji o Mikołaju Koperniku (fot. Krzysztof Marciniak)
Wystawa należy do Związku Polaków w Kalabrii,
wersję włoską zawdzięczamy pani K. Gralińskiej (tak jak
w przypadku wystawy o M. Skłodowskiej-Curie). Organizatorami ekspozycji były stowarzyszenie Gruppo di
Preghiera di Montepaolo we współpracy z Associazione Nuova Civiltà delle Macchine i stowarzyszeniem Via
Fot. 6. Złożenie kwiatów w miejscu budowy pomnika gen. Andersa
w Imola (pani konsul i pan wicekonsul RP; fot. Krzysztof Marciniak)
Osobami odpowiedzialnymi za całą uroczystość
byli państwo Pier Luigi Consorti wraz z małżonką Moniką Pelczar, której także zawdzięczam tłumaczenie moich wystąpień.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
48
PTJ
Wystawę prezentowano przez dwa tygodnie, odwiedziło ją wiele szkół, a także liczni mieszkańcy Forly
i okolicy, cieszyła się ona dużym zainteresowaniem. Autorzy wystawy (jednym z nich była autorka niniejszego
tekstu) przedstawili Mikołaja Kopernika jako prawnika,
żołnierza, lekarza, ekonomistę, kartografa, astronoma.
Człowieka tak wszechstronnego, jak Leonardo da Vinci,
nazywanego zresztą „polskim Leonardo”.
Fot. 8. Cmentarz Żołnierzy II Korpusu Armii Generała Andersa – San Lazzaro di Savenna koło Bolonii (fot. Krzysztof Marciniak)
Fot. 7. Seminarium naukowe poświęcone Mikołajowi Kopernikowi
w Forly (fot. Krzysztof Marciniak)
Następnego dnia, w sali miejskiej w Forly przy Piazza Saffi n. 8 odbyło się seminarium naukowe zatytułowane: „Mikołaj Kopernik. Co reprezentowała jego praca
w dziedzinie historii nauki?”. Prelegentami byli: Giulio
Peruzzi – prof. Historii Fizyki, Nauki i Techniki Uniwersytetu w Padwie i autorka niniejszego tekstu. Prof. Peruzzi
zaprezentował dokonania Mikołaja Kopernika jako
astronoma i matematyka, myśliciela i filozofia; wyjaśnił
od strony naukowej, jak należy rozumieć sformułowanie „przewrót kopernikański”, dlaczego tezy Kopernika
rzeczywiście miały charakter przewrotu filozoficznego
i astronomicznego.
Autorka następnego wystąpienia zaprezentowała
uczonego jako żołnierza, ekonomistę-autora słynnej tezy,
iż gorszy pieniądz wypiera lepszy, lekarza, kartografa-autora pierwszej mapy Warmii. Poruszyła także kwestię narodowości Mikołaja Kopernika. Tłumaczenie symultaniczne
prowadziła pani Monika Pelczar. Spotkanie prowadził pan
Claudio Lelli — prezes Gruppo Astrofili Forlivesi.
Seminarium zostało objęte honorowym patronatem
przez: Urząd Miasta Forly, Konsulat Generalny RP w Mediolanie, Ambasadę RP przy Watykanie, Ordo Equestris
Beatissimae Claromontanae z Częstochowy i UAIP.
Region Emila Romania jest bardzo ściśle historycznie
powiązany z Polską. Tu w Reggio – Emilia stacjonowały
Legiony Dąbrowskiego i tu powstał nasz hymn narodowy;
Bolonia i jej okolice zostały wyzwolone przez II Korpus Armii Generała Andersa. Niektórzy z mieszkańców pewnie
jeszcze pamiętają wspaniały marsz żołnierzy po Via Emilia
i wyzwolenie Bolonii. Pamiętają też pewnie niezwykłego
„żołnierza” wkraczającego do miasta na czterech łapach,
niedźwiedzia brunatnego – Wojtka, który brał także udział
w bitwie pod Monte Cassino. W Bolonii znajduje się również park im. Generała Andersa i płaskorzeźba wykonana
przez znanego polskiego rzeźbiarza, Igora Mitoraja.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
Fot. 9. Miejsce włożenia kamienia węgielnego pod budowę pomnika
(fot. Krzysztof Marciniak)
Fot. 10. Płaskorzeźba upamiętniająca zdobycie Imoli (fot. Krzysztof
Marciniak)
PTJ
49
tyczny. Oba te światy łączyła duma z faktu, że jestem Polką,
że polscy uczeni i żołnierze, swoim życiem, dokonaniami,
wreszcie często swoją śmiercią w obronie wolności zapisali się na kartach historii innego kraju, całej Europy. W sposób niemal namacalny dało się podczas śpiewania hymnu
narodowego odczuć jego słowa „z ziemi włoskiej do Polski”. Z dużym wzruszeniem patrzyłam na zaangażowanie
Polaków, ale także i Włochów w organizację tych spotkań,
w tworzenie kolejnych miejsc pamięci o polskich żołnierzach i o dbałość o prawdę historyczną tamtych miejsc.
Małgorzata Sobieszczak-Marciniak,
prezes Towarzystwa Marii Skłodowskiej-Curie w Hołdzie,
Warszawa
Fot. 11. Polski cmentarz we Włoszech – San Lazzaro di Savenna
(fot. Krzysztof Marciniak)
Tu też znajduje się największy polski cmentarz we
Włoszech – San Lazzaro di Savenna. Spoczywa tu 1432
żołnierzy. Na tym właśnie cmentarzu 13 kwietnia br. odbyła się msza święta i uroczystości z okazji 74 rocznicy wyzwolenia Bolonii. Uczestniczyli w nich uczniowie polskich
szkół, członkowie polskich i włoskich stowarzyszeń, Polacy
i Włosi mieszkający w regionie. Oficjalnie stronę polską reprezentowała pani Konsul Generalna i pan wicekonsul RP.
Na Uniwersytecie w Bolonii studiował także m.in. Mikołaj Kopernik, a na budynku przy via Galliera 65 znajduje
się tablica informująca, że „Tu mieszkał Mikołaj Kopernik,
genialny polski matematyk i astronom”.
Oddalona o ok. 60 km, a wspominana tu już w kontekście seminarium poświęconego Marii Skłodowskiej-Curie,
Imola jest także miejscem, gdzie dba się o pamięć o polskich żołnierzach. W latach 1797 i 1802 stacjonowały tu
dwukrotnie Legiony Dąbrowskiego. Imola została zdobyta
15 kwietnia 1945 r. w bitwie o Bolonię. Na skwerze przy Via
Piscane odsłonięto w 2005 r. płaskorzeźbę upamiętniającą
ten fakt. Tu także odbyła się uroczystość wmurowania kamienia węgielnego pod budowę pomnika generała Władysława Andersa. Autorem projektu jest włoski rzeźbiarz.
NOWA AMERYKAŃSKA
KOALICJA PROJĄDROWA
Dyrektor Departamentu Energii Jądrowej Ministerstwa Energii Pan Tomasz Nowacki w ramach działań
Departamentu otrzymał wsparcie Ambasady RP ważne
dla aktualizacji informacji na temat kierunków rozwoju energetyki jądrowej w USA. Poniżej tekst informacji
przekazanej przez przedstawiciela Ambasady RP obecnego na spotkaniu zorganizowanym 21 maja br. w Waszyngtonie przez Atlantic Center.
Inicjatorem akcji był dyrektor IChTJ, który jest zapraszany na spotkania Atlantic Council.
Prof. Andrzej Chmielewski otrzymał też link do pełnego tekstu raportu, który był prezentowany podczas
wspomnianego spotkania, którego stronę tytułową
pokazujemy poniżej. Adres pod którym można znaleźć
raport jest następujący:
https://www.atlanticcouncil.org/publications/reports/
us-nuclear-energy-leadership-innovation-and-the-strategic-global-challenge
Fot. 12. Niedźwiedź – Wojtek, który brał udział w bitwie pod Monte Cassino
Podczas mego kilkudniowego pobytu w Forly, Imoli
i Bolonii w mojej świadomości zderzyły się dwa światy; ten
naukowy, naznaczony przez postaci M. Skłodowskiej-Curie oraz Mikołaja Kopernika, oraz ten historyczny i patrio-
Fot. 1. Pierwsza strona raportu pt. US Nuclear Energy Leadership: Innovation And The Strategic Global Challenge – Report of the Atlantic Council Task Force on US Nuclear Energy Leadership
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
50
PTJ
Jak można przeczytać na okładce kilkudziesięcio –
stronicowego dokumentu został on opracowany przez
specjalnie powołany przez Radę Atlantycką zespół zadaniowy (Task Force) do sprawy amerykańskiego przywództwa w dziedzinie energii jądrowej.
W zaproszeniu kierowanym do uczestników spotkania jego organizatorzy napisali, że Stany Zjednoczone przez dekady były globalnym liderem w cywilnej
energetyce jądrowej. Obecnie owo przywództwo jest
zagrożone przez wyzwania spowodowane ciągłym,
przedwczesnym zamykaniem elektrowni jądrowych,
osłabieniem możliwości produkcji paliwa jądrowego
oraz przez rozwój programów jądrowych Rosji i Chin.
Wspomniany zespół pracował przez cały rok 2018,
a celem tej pracy była ocena implikacji dla bezpieczeństwa narodowego USA obniżenia się możliwości amerykańskiego przemysłu jądrowego, a także sformułowanie odpowiednich rekomendacji w zakresie rozwijania
innowacyjności, inwestowania w rozwój krajowego
przemysłu jądrowego i eksport na rynek międzynarodowy.
Stanisław Latek,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
W dniu 21 maja br. Atlantic Council (AC) zorganizował na Kapitolu prezentację raportu pt.: „US Nuclear
Energy Leadership: Innovation and the Strategic Global
Challenge”. Raport został przygotowany przez powołaną w 2018 r. przez Globalne Centrum Energetyczne
w AC grupę zadaniową ds. przywództwa w dziedzinie
energii jądrowej w USA. W wydarzeniu wzięli udział
przedstawiciele amerykańskiej administracji (Departament Stanu i Departament Energii), sektora energetycznego, środowisk akademickich, think tanków, prasy
oraz placówek dyplomatycznych (Japonia, Canada, Chiny, Rumunia, Finlandia i Polska).
Podczas spotkania podkreślono, że cywilna energetyka jądrowa ma strategiczne znaczenie dla bezpieczeństwa narodowego USA; przyczynia się do
dywersyfikacji koszyka energetycznego USA i tym
samym zwiększa niezawodność dostaw energii elektrycznej; stanowi źródło dochodów z eksportu paliw,
sprzętu i usług technicznych dla elektrowni jądrowych oraz jest korzystna w zakresie ochrony zdrowia
i środowiska (ponieważ ma niższy ślad węglowy niż
paliwa kopalne).
Ponadto wskazano, że pomimo, iż Stany Zjednoczone wciąż posiadają największą liczbę działających reaktorów na całym świecie (tj. 98; w 2018 r.
wygenerowały one 19,3% energii i 55,2% produkcji
bezemisyjnej), to zmniejsza się ich rola jako światowego lidera w cywilnej energii jądrowej i w międzynarodowym systemie bezpieczeństwa i nieproliferacji. Jest to rezultat przedwczesnego zamykania elektrowni jądrowych, problemów w budowie nowych,
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
trudności finansowe wiodących amerykańskich firm
energetycznych, zmniejszenia się możliwości krajowego cyklu paliwowego w USA, zaniku łańcucha dostaw,
konkurencji cenowej ze strony gazu i odnawialnych
źródeł energii na rynkach regionalnych, prowadzenia
ambitnych krajowych i międzynarodowych programów
w obszarze energii jądrowej przez Rosję i Chiny (na które
przypada ponad 60% obecnie budowanych elektrowni
jądrowych). Dodatkowo USA tracą dotychczasowych
głównych sojuszników w rozwoju cywilnej technologii
jądrowej (Niemcy wycofują się z energii jądrowej; Francja planuje ograniczenie jej wykorzystania, a przyszłe
stanowisko w tej sprawie Korei Południowej pozostaje
niepewne). Pomimo powyższych trudności kraje takie
jak Stany Zjednoczone, Kanada, Japonia, Republika Korei, Francja, Zjednoczone Królestwo, jak również Rosja,
Chiny, Indie, podejmują wysiłki na rzecz rozwoju i komercjalizacji nowej generacji reaktorów jądrowych. Koszty
opracowania reaktorów nowej generacji będą znaczne,
ale potencjalne korzyści z ich przyszłego wdrożenia na
dużą skalę mogą być ogromne. W związku z tym USA powinny wykorzystać posiadaną już wiedzę i doświadczenie w tym zakresie i przyspieszyć prace w tym obszarze.
W celu sprostania temu wyzwaniu AC powołał w zeszłym roku ww. specjalną grupę zadaniową, w skład
której weszli eksperci z sektora prywatnego, organizacji
nienastawionych na zysk oraz urzędnicy zajmujący się
kwestiami energetycznymi, środowiskowymi, polityką
i technologią nuklearną oraz bezpieczeństwem wewnętrznym. Senatorowie Mike Crapo (R-ID) i Sheldon
Whitehouse (D-RI) zostali jej honorowymi współprzewodniczącymi. Celem grupy było przygotowanie analizy i rekomendacji w odniesieniu do dalszego rozwoju
amerykańskiej energetyki jądrowej w kontekście bezpieczeństwa narodowego.
W tym celu grupa zadaniowa przeprowadziła konsultacje z przedstawicielami amerykańskiej administracji oraz Kongresu w czterech obszarach: zachowania
dotychczasowych elektrowni jądrowych rozwoju i komercjalizacji zaawansowanych reaktorów; eksportu
i konkurowania na światowych rynkach jądrowych oraz
wzmocnienia cyklu paliwowego (dostawa, bezpieczeństwo i nieproliferacja).
Głównym zaleceniem przedstawionym przez grupę
zadaniową jest podjęcie przez Stany Zjednoczone zdecydowanych działań na rzecz odzyskania przywództwa
w obszarze cywilnej energetyki jądrowej. Cel ten może
zostać zrealizowany poprzez włączenie energetyki jądrowej do amerykańskiej strategii bezpieczeństwa narodowego i ustanowienie skutecznego przywództwa
w tym zakresie w celu wypracowania międzyresortowego konsensusu w oparciu o partnerstwo publiczno-prywatne. USA powinny też opracować i wdrożyć reaktor
nowej generacji i jednocześnie utrzymać dotychczas
posiadane elektrownie jądrowe zgodnie z krajowymi
normami bezpiecznego działania i międzynarodowych
standardów dotyczących nieproliferacji.
PTJ
51
W ocenie grupy zadaniowej rozwój przemysłu jądrowego może przynieść Stanom Zjednoczonym znaczące
korzyści w obszarze bezpieczeństwa, gospodarki i środowiska, a także zapewnić konkurencyjność na arenie
międzynarodowej. Natomiast eksport nowoczesnych
technologii jądrowych będzie dodatkowo wspierać
starania USA na rzecz utrzymania międzynarodowych
standardów zapewniających bezpieczne działanie elektrowni jądrowych, jak i pozwoli Stanom Zjednoczonym
na utrzymanie pozycji lidera w globalnej nieproliferacji.
Działania w tym zakresie powinny zostać rozpoczęte niezwłocznie, ponieważ odzyskanie międzynarodowego
przywództwa będzie wymagało wielu lat nieustającego
wysiłku. Podczas spotkania poruszono też m.in. kwestie
związane z możliwym wykorzystaniem przez niektóre
kraje technologii jądrowej do celów militarnych, współpracy Turcji i Węgier z Rosją, jak również przewidywany
znaczący wzrost zapotrzebowania na energię przez kraje
spoza OECD i możliwość zapełnienia tej luki przez USA.
Ambasada Rzeczypospolitej Polskiej w Waszyngtonie
DEKLARACJA ICAPP
My, niżej podpisani,
Naukowcy, mężczyźni i kobiety, inżynierowie i eksperci, reprezentujący krajowe, regionalne i międzynarodowe stowarzyszenia naukowe i wiele organizacji technicznych działających na rzecz rozwoju i pokojowego
wykorzystania technologii jądrowej zbieramy się dziś
w Juan-les-Pins, we Francji.
Zgadzamy się, ze stwierdzeniem, że zmiana klimatu
stanowi największe współczesne zagrożenie dla naszej
planety oraz z celami i założeniami Porozumienia paryskiego, by ograniczyć, do końca bieżącego stulecia, globalne ocieplenie do poziomu znacznie poniżej 2oC powyżej poziomu przed-przemysłowego z podjęciem dalszego
wysiłku ograniczenia wzrostu temperatury do 1,5oC.
Martwimy się faktem, że świat nie nadąża w rozwoju, w zakresie osiągnięcia tego celu.
• Najnowsze doniesienia Intergovernmental Panel
on Climate Change (IPCC) wydają jasne ostrzeżenie
- 1,5°C wzrost temperatury może zostać odnotowany do 2030 r.
• Zgodnie z doniesieniami Międzynarodowej Agencji
Energii (IEA), w ciągu 2018 r. odnotowano wzrost globalnej emisji CO2 związanej z energetyką o 1,7% do
nieodnotowywanego do tej pory poziomu 33,1Gt CO2.
Przypominamy, że:
• Energia jądrowa jest uznawana za taką, z którą wiąże się najmniejsza emisja dwutlenku węgla przy
produkcji prądu. Zgodnie z IPCC, mediana emisji
w cyklu życia dla energii jądrowej wynosi 12g/kWh,
podobnie jak ma to miejsce w przypadku turbin
wiatrowych.
• Organizacje międzynarodowe, takie jak Organizacja Narodów Zjednoczonych, Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju czy UE są przekonane, że wszystkie technologie niskoemisyjne (energia odnawialna, jądrowa, i sekwestracja dwutlenku
węgla) powinny być wdrażane, celem osiągnięcia
głębokiej dekarbonizacji do połowy bieżącego stulecia. Ma to swoje odzwierciedlenie w najnowszym
raporcie IPCC na rok 2018. Cztery główne scenariusze ograniczenia ocieplenia do 1,5°C zakładają
zwiększenie udziału energii jądrowej, do poziomu
od 2 do 6 krotnie wyższego do roku 2050.
O potrzebie innowacji w dziedzinie energii jądrowej:
Fot. 1. Zdjęcie grupowe z podpisania deklaracji
Zwracamy uwagę, że:
• Globalnie osiągnięto konsensus: przyspieszenie innowacyjności w polu czystej energii jest kluczowe dla
ograniczenia wzrostu temperatur na świecie i poczyniono już pewne postępy w tymże kierunku. Jak podaje
IEA, kwota inwestycji w działania BiR w obszarze czystej
energii od 2000 r. podwoiła się. Ponadto, uruchomienie
w 2015 r. inicjatywy Mission Innovation zakłada podwojenie inwestycji w badania nad niskoemisyjnymi
źródłami energii w horyzoncie czasowym do 2020 r.
Podkreślamy, iż:
• Obecny poziom wsparcia publicznego dla badań
jądrowych (zarówno nad rozszczepieniem, jak i fuzją) pozostaje niezmieniony (4 mld USD rocznie,
zgodnie z wartością na rok 2014) od roku 2000,
w sytuacji definiowanej jako normalna.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
52
PTJ
Co więcej, w wielu państwach sektor prywatny
niechętnie czyni inwestycje w rozwój technologii jądrowych z wielu powodów, w tym z uwagi na mieszane bądź negatywne sygnały polityczne, czy też naturę
rynku energii, która miała negatywny wpływ na case
biznesowy energii jądrowej i percepcję poziomu ryzyka finansowego, jakiemu sprostać muszą prywatni
inwestorzy.
Wskazujemy, że:
• Sektor energii jądrowej obecnie podejmuje wysiłki związane z nowymi, kreatywnymi działaniami
odnoszącymi się do innowacyjnych technologii
reaktorowych (np. małe reaktory modułowe, reaktory IV generacji) czy technologie przekrojowe, takie jak na przykład transformacja cyfrowa, a także
nowe zastosowania, takie jak odsalanie wody, ciepłownictwo, ciepło technologiczne w przemyśle
czy produkcja wodoru. Wszystkie powyższe działania wymagają znacznych nakładów w dziedzinie
BiR, inwestycji i innowacyjnego podejścia.
• Spodziewane jest, że projekty te otworzą nowe
możliwości rynkowe wykorzystania energii jądrowej i innych czystych źródeł energii, często w sektorach, gdzie będzie mieć to znaczenie decydujące w zakresie wspomagania procesu dekarbonizacji, na przykład w dziedzinie ogrzewania.
roko zakrojonych wielostronnych dyskusji na temat
czystej energii na poziomie zarówno ministerialnym,
jak i roboczym, tak by energia jądrowa była w stanie
sprostać oczekiwaniom co do jej wkładu w portfolio
czystej energii ukierunkowanym na dekarbonizację.
Zwracamy się również o podwojenie wydatków publicznych w obszarze nuklearnych badań i rozwoju
w ciągu pięciu lat, z naciskiem położonym na innowacyjne zastosowania zaawansowanych systemów
jądrowych, co z kolei przyczyni się do osiągnięcia czystego miksu energetycznego w przyszłości.
Deklaracja została przekazana decydentom w czasie spotkania Clean Energy Ministerial w Vancouver,
które odbyło się w tym tygodniu (27-29 maja br.). Na
szczeblu rządowym Polskę reprezentował Michał Kurtyka.
Oraz
Zdecydowaliśmy się łącznie podpisać niniejszą
deklarację i chcielibyśmy zwrócić na nią uwagę światowych decydentów.
Jednocześnie sporo infrastruktury BiR staje się
przestarzałe, konieczne jest jej odnowienie. Nie tylko
w celu wsparcia rozwoju tych nowoczesnych reaktorów, ale także na potrzeby produkcji radioizotopów
niezbędnych do rozwijania medycyny nuklearnej.
Niniejszym deklarujemy, że:
WYDARZENIA
Prosimy o to, by:
konferencja ministerialna na temat czystej energii
(Clean Energy Ministerial Conference) włączyła innowacje w obszarze energetyki jądrowej na poziom sze-
PREMIER MATEUSZ MORAWIECKI
POGRATULOWAŁ LAUREATOM
KONKURSU „TEAMING FOR
EXCELLENCE”
Premier Mateusz Morawiecki pogratulował laureatom konkursu „Teaming for Excellence”w ramach
konkursu programu Horyzont 2020. Przyznanych zosta-
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
Paweł Gajda,
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza,
Wydział Energetyki i Paliw,
Katedra Energetyki Jądrowej
ło 13 grantów o łącznej wartości 195 mln euro, w tym
trzy instytucje z Polski Akademia Górniczo-Hutnicza
w Krakowie, Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych oraz Narodowe Centrum Badań Jądrowych.
Celem konkursu jest minimalizacja różnic w innowacyjności między poszczególnymi regionami Europejskiej
Przestrzeni Badawczej poprzez tworzenie nowych lub
modernizację już istniejących Centrów Doskonałości
we współpracy z wiodącymi instytutami badawczymi
oraz agencjami ds. badań w Europie.
PTJ
53
WYDARZENIA
Fot.1. Premier Mateusz Morawiecki podziękował wszystkim, którzy przyczynili się do przygotowania projektu NOMATEN (fot. NCBJ)
Projekt NOMATEN ma na celu stworzenie silnego
centrum naukowego, które korzystając z unikatowej
jądrowej struktury badawczej i doświadczenia naukowców z Polski i innych krajów europejskich będzie prowadzić badania i przygotowywać produkcję najwyższej
klasy innowacyjnych materiałów przydatnych do pracy
w ekstremalnie trudnych warunkach w przemyśle i odpowiadających najwyższym standardom medycznym.
Projekt przygotowało międzynarodowe konsorcjum
w składzie: Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ),
Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA, Francja); Teknologian Tutkimuskeskus VTT
Oy (VTT, Finlandia). Partnerzy otrzymali wsparcie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR) oraz Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Badacze zmierzą
się przede wszystkim z wyzwaniami jakie dla materiałów
stanowią takie czynniki jak wysokie temperatury, wysokie ciśnienia, promieniowanie (zwłaszcza neutronowe),
korozja, intensywne ścieranie itp. Część z tych czynników
jest wspólna dla różnych obszarów zastosowań takich jak
przemysł jądrowy czy przemysł chemiczny, a część jest
specyficzna, występująca obecnie tylko w przypadku nielicznych zastosowań. Jednak wiele przykładów dowodzi,
że stworzenie nowatorskich materiałów potrzebnych dla
jednego celu lub nawet dla potrzeb unikalnych badań naukowych, prowadzi do opracowania rozwiązań przydatnych do innych, nieprzewidywanych początkowo celów.
Szczególne miejsce w programie badawczym Centrum
będą miały nowe materiały tworzone z myślą o zastosowaniach w medycynie w tym w radiofarmacji.
Realizacja projektu we współpracy z najlepszymi
i doświadczonymi ośrodkami badawczymi w Europie
(VTT, CEA) otworzy nowe możliwości dla młodych pracowników naukowych zapewniając im odpowiednie
warunki rozwoju w prężnie rozwijających się dziedzinach. W konsekwencji wrośnie prestiż i potencjał badawczy NCBJ zaznaczając jego pozycję silnego ośrodka
badawczego o znaczeniu europejskim i światowym.
Centrum Doskonałości NOMATEN rozpoczęło swoją działalność jesienią 2018 r. jako projekt Międzynarodowej Agendy Badawczej, która uzyskała wsparcie ze
środków Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Już w pierw-
szych miesiącach działalności naukowcy włączyli się
w dwa istotne projekty badawcze. GO-HTR to projekt
finansowany przez NCBiR i poświęcony technologii
reaktorów wysokotemperaturowych w ramach programu Gospostrateg. Drugi to projekt w ramach współpracy Polski i Republiki Południowej Afryki. Ma on nazwę
INLAS i zmierza do opracowania lepszych i czystszych
technologii spalania węgla.
Marek Pawłowski,
rzecznik Narodowego Centrum Badań Jądrowych,
Warszawa
Narodowe Centrum Badań Jądrowych jest instytutem
badawczym działającym na podstawie przepisów ustawy o instytutach badawczych z dnia 20 kwietnia 2010 r.
(Dz.U. 2010 Nr 96 poz. 618; z późniejszymi zmianami).
Ministrem nadzorującym instytut jest minister energii.
NCBJ jest największym instytutem badawczym w Polsce
zatrudniającym ponad 1100 pracowników, w tym ponad
200 osób ze stopniem naukowym doktora, z czego ok.
60 osób ma status samodzielnych pracowników naukowych. W NCBJ pracuje ponad 200 osób z tytułem zawodowym inżyniera. Główna siedziba instytutu znajduje się
w Otwocku w dzielnicy Świerk, gdzie zlokalizowany jest
ośrodek jądrowy należący do NCBJ, w tym reaktor badawczy MARIA. Instytut prowadzi badania naukowe i prace
rozwojowe oraz wdrożeniowe w obszarze powiązanym
z szeroko rozumianą fizyką subatomową, fizyką promieniowania, fizyką i technologiami jądrowymi oraz plazmowymi, fizyką materiałową, urządzeniami do akceleracji
cząstek oraz detektorami, zastosowaniem tych urządzeń
w medycynie i gospodarce oraz badaniami i produkcją
radiofarmaceutyków. Instytut posiada najwyższą kategorię A+ przyznaną w wyniku oceny polskich jednostek naukowych dokonanej w 2017 r. Pozycję naukową instytutu
wyznacza także liczba publikacji (ok. 500 rocznie) i liczba
cytowań mierzona indeksem Hirscha (ponad 160). Są to
wartości lokujące NCBJ w pierwszej piątce wśród wszystkich jednostek badawczych i akademickich w Polsce prowadzących porównywalne badania.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
WYDARZENIA
54
PTJ
III KONGRES ELEKTRYKI POLSKIEJ
ZAKOŃCZYŁ OBRADY
Przyjęciem Uchwały zakończyły się 3 kwietnia br.
w Warszawie dwudniowe obrady III Kongresu Elektryków Polskich. Kongres zwołało obchodzące w bieżącym
roku 100-lecie swego powstania Stowarzyszenie Elektryków Polskich. Współorganizatorami Kongresu były:
Politechnika Warszawska, Wojskowa Akademia Techniczna, Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego
i Federacja Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych NOT.
W Kongresie wzięli udział m.in. Krzysztof Tchórzewski, minister energii, a zarazem Przewodniczący
Komitetu Honorowego Obchodów 100-lecia SEP, prof.
Andrzej Zybertowicz, doradca Prezydenta RP, Karol
Okoński, sekretarz stanu w Ministerstwie Cyfryzacji,
Maciej Bando, prezes Urzędu Regulacji Energetyki, Tomasz Schweitzer, prezes Polskiego Komitetu Normalizacji, Andrzej Ziółkowski, prezes Urzędu Dozoru Technicznego oraz prezesi i przewodniczący Komitetów
Naukowych PAN, dyrektorzy Instytutów Badawczych
związanych z obszarem elektrotechniki, elektroniki,
energetyki, telekomunikacji oraz informatyki, nauczyciele akademiccy z wyższych uczelni technicznych,
a także reprezentanci świata gospodarczego i przemysłowego związanego z elektryką. W Kongresie uczestniczyli również goście z kilku uczelni i instytucji zagranicznych.
Fot. 4. Dyskusje prowadzone były także podczas przerw w obradach
(fot. Stanisław Latek)
Fot. 1. Minister Krzysztof Tchórzewski otwiera III Kongres SEP
(fot. Stanisław Latek)
Fot. 2. Uczestnicy jednej z sesji plenarnych Kongresu (fot. Stanisław Latek)
Fot. 3. O energetyce jądrowej mówił na Kongresie prof. Andrzej Strupczewski (fot. Stanisław Latek)
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
Uczestnicy Kongresu przedyskutowali podczas sesji plenarnych i sekcji tematycznych szerokie spektrum
problematyki nowoczesnej elektryki: elektrotechniki,
elektroenergetyki, elektroniki, informatyki i dyscyplin
pokrewnych, w tym nowych technologii w przemyśle.
Po dyskusjach, bardzo często burzliwych, w których zabierało głos wielu dyskutantów, podjęto Uchwałę, która zapowiada publikację Raportu podsumowującego dorobek III KEP. Raport, po jego przyjęciu podczas
debaty podsumowującej III KEP, będzie promowany
i przekazany właściwym instytucjom i urzędom jako
efekt pracy eksperckiej uczestników Kongresu. Stwierdzono również, że nadal aktualne są wnioski i stanowiska zawarte w Raporcie II Kongresu z 2016 r. –„Energia
elektryczna dla pokoleń”.
Do końca 2019 r. zostanie przeprowadzony plebiscyt wyróżniających się osobowości oraz ranking stulecia najważniejszych osiągnięć polskiej nauki i techniki
w obszarze szeroko rozumianej elektryki.
Uczestnicy Kongresu zwrócili się także do Sejmu
RP o podjęcie okolicznościowej uchwały w sprawie
uczczenia 100-lecia powstania Stowarzyszenia Elektryków Polskich.
Janusz M. Kowalski,
Rzecznik prasowy III KEP,
Stowarzyszenie Elektryków Polskich,
Warszawa
PTJ
Na Stadionie PGE Narodowy w Warszawie odbył
się w dniu 11 maja 2019 r. 23. Piknik Naukowy, zorganizowany przez Polskie Radio i Centrum Nauki Kopernik.
Historia Pikniku Naukowego to przykład wydarzenia
kulturalno-naukowego, które zainicjonowane przez
środowisko naukowe, spotkało się z dużym zainteresowaniem społecznym i przez lata ewaluując, budzi
niegasnące zainteresowanie. Pierwszy Piknik Naukowy
odbył się w 1997 r. na Rynku Starego Miasta w Warszawie. Wzięło w nim udział 17 instytucji naukowych oraz
ok. 3 tys. zwiedzających. Przez kolejne lata, formuła tej
imprezy nabierała coraz większego rozmachu i prestiżu, co znajdowało odzwierciedlenie w rosnącej liczbie
wystawców oraz zwiedzających. Od 2008 r. Piknik organizowany jest wspólnie przez Polskie Radio i Centrum
Nauki Kopernik, a od 2013 r. impreza ta odbywa się na
Stadionie Narodowym w Warszawie. Co roku uczestniczy w nim ok. 200 instytucji z Polski i całego świata,
a liczba osób zwiedzających utrzymuje się na poziomie powyżej 100 tys. Różnorodność reprezentowanych
dyscyplin naukowych, zarówno nauk ścisłych, humanistycznych, przyrodniczych, jak i społecznych oraz
wielorakich pokazów i prezentacji, umożliwia poznanie oraz zrozumienie zjawisk zachodzących w naszym
otoczeniu. Na atrakcyjność tego wydarzenia wpływa
również fakt, że od 2001 r. każdy Piknik ma inny temat
przewodni. W związku z tym, na kolejnych edycjach
Pikniku prezentowane są nowe zdobycze myśli naukowej, nieszablonowe pokazy, zmuszające zwiedzających
do abstrakcyjnego myślenia i stawiania różnorodnych
pytań, na które nie zawsze istnieją proste odpowiedzi.
Taka formuła, polegająca na otwartej dyskusji naukowej, wymianie poglądów, tworzy między wystawcami
a zwiedzającymi szczególną synergię, będącą jednocześnie inspiracją dla obydwu stron.
W tym roku tematem przewodnim Pikniku Naukowego był „My i Maszyny”. Piękna pogoda, wieloletnia
tradycja tej imprezy oraz nieustanne poszukiwanie odpowiedzi na nurtujące nas pytania z dziedziny nauki,
ściągnęły na Stadion PGE Narodowy tłumy gości.
Fot. 1. Stoisko IChTJ podczas Pikniku Naukowego 2019 (źródło IChTJ)
Fot. 2. Doktoranci oraz zwiedzający stoisko IChTJ podczas Pikniku Naukowego (źródło IChTJ)
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
WYDARZENIA
UCZESTNICTWO IChTJ
W 23. PIKNIKU NAUKOWYM
55
PTJ
WYDARZENIA
56
Fot. 3. Na stoisku nie zabrakło bezpłatnych egzemplarzy Postępów Techniki Jądrowej kwartalnika popularyzującego wiedzę o energetyce jądrowej
(fot. Stanisław Latek)
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, związany już historycznie z Piknikiem Naukowym, przedstawił szereg
tematów, w tym również nawiązujących do własnych
wyników badań i działalności naukowej. Reprezentanci
naszego Instytutu, wywodzący się przede wszystkim ze
Studiów Doktoranckich, dzięki dużej wiedzy i umiejętnościom dydaktycznym, potrafili zainteresować i przekazać swoją wiedzę każdej grupie wiekowej, począwszy
od najmłodszych, a skończywszy na seniorach. Od momentu rozpoczęcia aż do zakończenia Pikniku Naukowego, stanowisko wystawowe IChTJ było nieustannie
oblegane przez uczestników tego wydarzenia. Dostosowując się do hasła tegorocznego Pikniku, „My i Maszyny”, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej zaprezentował kilka pokazów, które miały szczególne powiązanie
z sektorem energetyki jądrowej. Na stanowisku bramki dozymetrycznej, wyposażonej w czujniki na stopy
i dłonie, zwiedzający mieli okazję osobiście zapoznać
się z zasadami działania tego urządzenia oraz dowiedzieć się o poziomach i rodzajach promieniowania,
a także o jego powszechnym występowaniu w środowisku. Na każdym miejscu na Ziemi, w mniejszym lub
większym stopniu, występuje promieniowanie tła i ma
ono przyczyny zarówno naturalne, jak i sztuczne. Stała
ekspozycja na niskie wartości radiacji jest zjawiskiem
powszechnym, uzależnionym również od położenia
geograficznego. Prowadzący zademonstrowali aktywność promieniotwórczą różnego rodzaju przedmiotów
powszechnego użytku, omawiając przy okazji zasady
działania detektorów promieniowania, w tym licznika
Geigera-Müllera, sondy alfa oraz detektora półprzewodnikowego. Inny pokaz dotyczył prezentacji Stacji
Sterylizacji Wyrobów Medycznych i Przeszczepów IChTJ.
Jest to jedyny w Polsce ośrodek zajmujący się sterylizacją radiacyjną wysokoenergetycznymi elektronami.
Sterylizacja radiacyjna wykorzystuje silne właściwości
bakteriobójcze promieniowania jonizującego, gdyż zarówno strumień kwantów promieniowania gamma, jak
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
i wiązka przyspieszonych elektronów powoduje nieodwracalne uszkodzenia błon komórkowych oraz zakłócenia procesu replikacji. Metodę tą stosuje się m.in. do:
• sterylizacji wyrobów medycznych, produktów
leczniczych, kosmetyków,
• sterylizacji przeszczepów biostatycznych i materiałów biomedycznych,
• modyfikacji półprzewodników i pokrewnych produktów elektronicznych,
• sieciowania polimerów,
• higienizacji i utrwalania artykułów rolno-spożywczych, tj. przypraw suchych korzennych i warzywnych,
• odkażania i dezynsekcji archiwaliów, zbiorów bibliotecznych i muzealnych.
Kolejna prezentacja dotyczyła możliwości wykorzystania promieniowania jonizującego i sond scyntylacyjnych w przemyśle rafineryjnym. Techniki jądrowe
wykorzystuje się do dokładnej kontroli szczelności
(ewentualnej lokalizacji nieszczelności) rurociągów,
wymienników ciepła, reaktorów chemicznych, kolumn
rektyfikacyjnych i destylacyjnych, cold-boksów, zbiorników podziemnych i naziemnych oraz innych instalacji przemysłu petrochemicznego. Urządzenia bazujące
na wykorzystaniu metody radioznacznikowej pozwalają na dokonywanie pomiarów w trudno dostępnych
sieciach wodociągowych, ściekowych, transportu mediów, jak również w obiektach o dużej wysokości i małej
średnicy, oraz obiektach z wewnętrznymi wykładzinami lub wypełnionych katalizatorem.
Dziękujemy doktorantom oraz pracownikom naszego Instytutu.
Krzysztof Krukowski,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
PTJ
57
W Warszawie w dniu 18 maja br. odbyła się kolejna, już 16. edycja Nocy Muzeów, podczas której różne
placówki, instytucje i muzea udostępniły zwiedzającym bezpłatnie swoje wnętrza i najciekawsze zbiory.
Noc Muzeów to ogólnopolska akcja, do której corocznie włącza się ok. 150 miast. Warto wspomnieć, że po
raz pierwszy tego rodzaju impreza kulturalna zorganizowana została w 1997 r. w Berlinie, a następnie w Paryżu, Amsterdamie i sukcesywnie w innych miastach
Europy. W Polsce pierwszą Noc Muzeów zorganizo-
wano w 2003 r. w poznańskim Muzeum Narodowym.
W Warszawie odbyła się ona rok później. Uczestniczyło w niej 11 muzeów, które odwiedziło 16 tys. osób.
Przez te kilkanaście lat wydarzenie to nabierało coraz
większego znaczenia, by stać się dzisiaj nieodzownym
elementem życia kulturalnego stolicy. W ubiegłym
roku udział w nim wzięło ponad 230 różnych placówek, w tym oprócz muzeów; kina, teatry, ambasady oraz ok. 200 tys. zwiedzających. Instytut Chemii
i Techniki Jądrowej od wielu lat aktywnie angażuje
się w to przedsięwzięcie, urządzając specjalne pokazy
w Muzeum Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie.
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej podczas Nocy Muzeów 2019, organizowanej
w Muzeum Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie
Fot. 1. Aby odwiedzić Muzeum Marii Skłodowskiej-Curie na Freta trzeba
było stać w kolejce
Fot. 2. O chemii jądrowej opowiadali pracownicy i doktoranci z Instytutu
Chemii i Techniki Jądrowej
Fot. 3. Pokazy m. in. najnowszych trendów w badaniach naukowych (źródło: IChTJ)
W tym roku przedstawiciele naszego Instytutu, wywodzący się przede wszystkim ze środowiska doktoranckiego,
zorganizowali wiele ciekawych prezentacji, które cieszyły
się ogromnym zainteresowaniem zwiedzających. Nie bez
znaczenia jest fakt, że ci młodzi adepci nauki, już dziś posiadający specjalistyczną wiedzę, potrafią przekazać ją w sposób nieszablonowy, tłumacząc często trudne zjawiska i definicje naukowe w sposób prosty a jednocześnie ciekawy.
Bazując na osiągnięciach badawczych oraz wynikach prac
naukowych IChTJ prowadzonych w dziedzinie energetyki
jądrowej, zorganizowali pokazy dla szerokiej rzeszy publicz-
ności, uwzględniające ich przedział wiekowy oraz różny
stopień wiedzy. Dla najmłodszych widzów przygotowano
pokazy chemiczne oraz ekspozycję z „komorą rękawicową”,
gdzie uczestniczące w prezentacji dzieci miały do wykonania różne zadania z użyciem klocków, pipet i zlewek. Na
stanowisku z bramką dozymetryczną, każdy mógł dokonać
pomiarów skażenia rąk i obuwia, dowiedzieć się o możliwościach wykrywania promieniowania oraz zastosowaniach
urządzeń dozymetrycznych w obiektach przemysłowych,
medycynie, górnictwie i innych dziedzinach życia. Kolejna
część wystawy dotyczyła promieniowania i jego rodzajów.
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
WYDARZENIA
16. EDYCJA NOCY MUZEÓW
58
PTJ
WSPOMNIENIE
Zebrani goście mieli okazję zapoznać się z naturą promieniowania jonizującego i dowiedzieć się, że promieniowanie
nie wynika tylko z działalności człowieka, ale pochodzi ono
również ze źródeł naturalnych, występujących w przyrodzie
i otaczającym nas środowisku. Każdy z chętnych mógł zmierzyć radioaktywność takich przedmiotów.
Podczas prezentacji „Magic bullet” (tzw. magiczna
kula) zademonstrowane zostały najnowsze trendy w badaniach naukowych z zakresu terapii i diagnostyki nowotworów. W oparciu o wynalazki naszego Instytutu oraz
stosowane na całym świecie metody leczenia, pokazano
możliwość zastosowania radiofarmaceutyków w celowanej terapii antynowotworowej i w diagnostyce.
Ta jedyna noc w roku, na pewno długo pozostanie
w pamięci zwiedzających. Dziękujemy doktorantom oraz
pracownikom naszego Instytutu za udział w tym wydarzeniu i mamy nadzieję, że za rok spotkamy się i będziemy
świadkami podobnych emocji oraz pozytywnych wrażeń.
ŻYCIORYS PROFESORA
ANDRZEJA ZYGMUNTA
HRYNKIEWICZA
i w Uniwersytecie w Nancy (Francja), Uniwersytecie w São
Paulo (Brazylia) i Uniwersytecie w Leuven (Belgia). Z każdego dłuższego wyjazdu przywoził nową metodę badawczą.
W latach 1958-1959 podczas pobytu w Stanach Zjednoczonych w MIT (Cambridge) wspólnie z prof. Martinem Deutch
opracowali metodę zaburzonych korelacji kierunkowych
i dokonali pierwszego pomiaru. Metodę tą do Laboratorium
Reakcji Jądrowych wprowadził prof. Hrynkiewicz. Wykorzystywana była do pomiaru momentów magnetycznych stanów wzbudzonych jąder atomowych lub wewnętrznych
(nadsubtelnych) pól magnetycznych. Do dzisiaj cytowane
są wartości nadsubtelnych pól magnetycznych na jądrach
cynku, kadmu i selenu w żelazie, kobalcie i niklu zmierzone
w LRJ przez prof. Andrzeja Hrynkiewicza i jego ówczesnego
doktoranta (dziś profesora) Krzysztofa Królasa.
Wyniki badań prezentował, wizytując ponad 100 instytutów naukowych, a także na kilkudziesięciu konferencjach i szkołach naukowych. Był członkiem komitetów
naukowych ok. 30 konferencji międzynarodowych, przewodniczącym Rad Naukowych kilku polskich instytutów.
Był przewodniczącym Komitetu Organizacyjnego 29 Szkół
Fizyki w Zakopanem, które w roku 1973 uzyskały status
międzynarodowych i przekształciły się w znane w świecie
konferencje naukowe „School of Physics”.
Rezultaty jego badań naukowych przedstawione
zostały w 160 publikacjach, z czego 118 w czasopismach
o światowej renomie, 4 monografiach i 44 artykułach popularnonaukowych. Był promotorem 45 doktorów, z których 9 uzyskało tytuły profesora, a 9 ma stopnie doktora
habilitowanego.
Podkreślić należy jego duże zdolności organizacyjne.
Był dyrektorem Instytutu Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego (1969-1972), dyrektorem Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie (1969-1976), wicedyrektorem ZIBJ (1966-1968). Istotnie przyczynił się do rozwoju ZIBJ
podczas transformacji systemu społeczno-politycznego
w naszych krajach w latach 90. Był Pełnomocnym Przedstawicielem Rządu RP w ZIBJ w latach 1991-2007. Prof. Andrzej
Hrynkiewicz wniósł znaczący wkład w rozwój nowoczesnej
polskiej fizyki. Jego mądre i przemyślane działania podnosiły rangę polskiej fizyki w świecie oraz Zjednoczonego Instytutu Badań Jądrowych.
Cieszył się olbrzymim szacunkiem i uznaniem środowiska naukowego. Otrzymał godność doktora honoris causa
trzech polskich uczelni oraz godność honorowego doktora
ZIBJ. Był członkiem Polskiej Akademii Nauk od roku 1969,
a Polskiej Akademii Umiejętności od roku 1989, członkiem
tytularnym Europejskiej Akademii Nauki, Sztuki i Literatury,
członkiem Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego i wielu znakomitych towarzystw naukowych. Kilkakrotnie był
Fot. 1. Prof. Andrzej Zygmunt Hrynkiewicz
Profesor Andrzej Zygmunt Hrynkiewicz urodził się
29 maja 1925 r. w Wilnie. Zdał maturę na kompletach
tajnego nauczania w 1943 r., po czym rozpoczął studia
na tajnym Uniwersytecie Stefana Batorego. W 1945 r.
został aresztowany przez NKWD i zesłany do pracy w kopalni węgla w Zagłębiu Donieckim. Po 9 miesiącach jako
niezdolny do ciężkiej pracy fizycznej został zwolniony i powrócił do Polski. Rozpoczął studia fizyczne najpierw na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika, a potem na Uniwersytecie
Jagiellońskim w Krakowie. W 1946 r. został zatrudniony jako
młodszy asystent w Zakładzie Fizyki UJ kierowanym przez
prof. Henryka Niewodniczańskiego. Stopień doktora uzyskał w roku 1950, a tytuł docenta w 1954 r. Tytuł profesora
uzyskał w roku 1969.
Prowadził badania naukowe w zakresie: fizyki jądra atomowego, fizyki fazy skondensowanej oraz fizyki medycznej. Razem z prof. Jackiem Hennelem uruchomił w roku
1953 pierwszy w Polsce spektrometr magnetycznego rezonansu jądrowego. Przy użyciu protonów i cząstek alfa
przyspieszonych w krakowskim cyklotronie C-48 otrzymał
pierwsze na świecie widma metodą rozpraszania wstecznego Rutherforda (RBS). Prowadził również badania materii
skondensowanej metodą spektroskopii mossbauerowskiej.
Miał znaczne osiągnięcia w badaniu procesów kanałowania
cząstek naładowanych w monokryształach oraz w pomiarach śladowych stężeń pierwiastków w różnych materiałach metodą PIXE.
Wiedzę i doświadczenie naukowe zdobywał i pogłębiał
w szeregu najlepszych laboratoriów świata: MIT w USA, ZIBJ
w Dubnej, Centrum Badań Jądrowych CNRS w Strasbourgu
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
Krzysztof Krukowski,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
PTJ
59
Międzyresortowego Instytutu Fizyki Medycznej, a w latach
2001-2011 wiceprezesa i sekretarza Zarządu Głównego
Polskiego Towarzystwa Fizyki Medycznej oraz przewodniczącej Education and Training Committee EFOMP1, a także
Zespołu ds. Radiobiologii i Higieny Radiacyjnej Komitetu
Fizyki Medycznej, Radiobiologii i Diagnostyki Obrazowej
Wydziału V Nauk medycznych PAN, równolegle uczestnicząc w latach 2003-2019 w pracach naszej komisji egzaminacyjnej. Za swoją działalność naukową, dydaktyczną
i organizacyjną była wielokrotnie nagradzana. W 1996 r. została odznaczona Medalem Edukacji Narodowej, a w 2002 r.
Krzyżem Kawalerskim Polonia Restituta. W 2014 r. została
Honorowym Członkiem Polskiego Towarzystwa Fizyki Medycznej za wkład w reprezentowanie PTFM na arenie międzynarodowej oraz zaangażowanie w zakresie kształcenia
fizyków medycznych. Na emeryturę przeszła w 2009 r., ale
dalej była aktywna zawodowo, pełniąc m.in. funkcję kierownika studium podyplomowego Higiena Radiacyjna.
Pozostanie w naszej pamięci jako Człowiek o niezwykle
szerokiej wiedzy i ogromnym doświadczeniu, a przy tym
skromny i koleżeński, pogodny i otwarty na świat i ludzi,
mimo wieku ciągle czynny zawodowo, pełen energii i pasji
działania. Bardzo będzie nam brakowało Pani Profesor.
Koleżanki i Koledzy z Komisji Egzaminacyjnej Prezesa PAA
na stanowisko o specjalnościach istotnych dla bj i or.
informację opracował Maciej Jurkowski
WSPOMNIENIE
O PROFESORZE
SŁAWOMIRZE SIEKIERSKIM
MARTA WASILEWSKA–
RADWAŃSKA
(1938 R. – 2019 R.)
(1 SIERPNIA 1926 – 24 KWIETNIA 2019)
1
Fot. 1. Dr hab. Marta Wasilewska Radwańska, prof. AGH
W dniu 25 kwietnia 2019 r. zmarła nagle po krótkiej
chorobie śp. dr hab. Marta Wasilewska Radwańska, prof.
Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, przez ostatnich
16 lat aktywna uczestniczka prac Komisji Egzaminacyjnej
Prezesa PAA na stanowiska istotnego dla zapewnienia
bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej w zakresie specjalności związanych z medycznymi zastosowaniami promieniowania jonizującego, wielokrotnie przewodnicząca składom egzaminacyjnym.
Marta Wasilewska-Radwańska urodziła się w 1938 r.
w Krakowie. Jej kariera naukowa rozpoczęła się w latach 60.
i była ukierunkowana na zagadnienia związane z wykorzystaniem radioizotopowych metod analitycznych. Była twórcą i opiekunem specjalności Fizyka Medyczna i Dozymetria na Wydziale Fizyki i Informatyki Stosowanej Akademii
Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Przez wiele lat prowadziła
wykłady dla studentów i doktorantów AGH, jednocześnie
piastując funkcję kierownika Katedry Fizyki Medycznej.
W latach 1979-1989 piastowała funkcję zastępcy dyrektora
Fot. 1. Prof. dr Sławomir Siekierski
24 kwietnia 2019 r. zmarł wybitny polski uczony, specjalista w dziedzinie chemii nieorganicznej i radiochemii,
prof. dr Sławomir Siekierski, urodzony 1 sierpnia 1926 r.
w Warszawie. Chlubną kartę w jego życiu stanowi okres
II wojny światowej, zapisany działalnością konspiracyjną
w szeregach AK i udziałem w Powstaniu Warszawskim,
a po wyzwoleniu z obozu jenieckiego – w II Korpusie
gen. Andersa we Włoszech.
W roku 1950 Sławomir Siekierski ukończył wyższe studia chemiczne na Wydziale MatematycznoPrzyrodniczym Uniwersytetu Warszawskiego, gdzie jeszcze w czasie studiów, jako jeden z najbliższych młodych
współpracowników słynnego prof. Wiktora Kemuli, rozpoczął pracę na stanowisku asystenta w katedrze Chemii
European Federation of Organizations for Medical Physics
1
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
IN MEMORIAM
wybierany przez polskich profesorów do Centralnej Komisji
Tytułów i Stopni Naukowych, Komitetu Badań Naukowych
i innych organów decydujących o rozwoju naukowych i finansowaniu polskiej fizyki.
Prof. Andrzej Hrynkiewicz był niestrudzonym popularyzatorem nauki o ochronie środowiska. Miał ogromny
wkład w kształcenie społeczeństwa w zakresie czystych
ekologicznie metod wytwarzania energii. Był gorącym
zwolennikiem energetyki jądrowej. Uważał, że obawa
przed energetyką jądrową wynika jedynie z braku rzetelnej wiedzy na jej temat.
W 1996 r. Andrzej Hrynkiewicz otrzymał nagrodę Prezesa Rady Ministrów RP za całokształt działalności naukowej, a w 2005 r. najwyższe państwowe odznaczenie – Wielki
Krzyż Orderu Odrodzenia Polski.
Bez wątpienia był jedną z najwybitniejszych postaci
polskiej fizyki po roku 1945.
Zmarł 13 października 2016 r. w Krakowie. Pozostawił
żonę Halinę i córkę Agnieszkę.
Mieczysław Budzyński,
Instytut Fizyki Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej,
Lublin
Michael Waligórski,
Instytut Fizyki Jądrowej PAN,
Kraków
Władysław Chmielowski,
Zjednoczony Instytut Badań Jądrowych, Dubna
IN MEMORIAM
60
PTJ
Nieorganicznej. Po obronie rozprawy doktorskiej w dziedzinie elektrochemii związków kompleksowych został
zatrudniony (1956) w żerańskim oddziale nowopowstałego Instytutu Badań Jądrowych w Świerku. W latach 19601978 pełnił funkcję kierownika Zakładu Radiochemii IBJ.
Wcześniej jeszcze odbył staż naukowy o tematyce radiochemicznej u prof. Ławruchiny w Moskwie i w Dubnej,
po którym zajął się głównie radiochemicznymi metodami rozdzielania radionuklidów. Zasłynął w świecie
naukowym jako twórca metody chromatografii ekstrakcyjnej. Ta znakomita metoda rozdzielania pierwiastków
narodziła się w końcu lat 50. niezależnie i niemal jednocześnie w kilku laboratoriach europejskich i natychmiast
rozpowszechniła się na całym świecie. Jej zastosowanie
do rozdzielania lantanowców pozwoliło Siekierskiemu
i współpracownikom zaobserwować i zbadać nieznane
wcześniej niewielkie regularne zaburzenia monotoniczności w wartościach współczynników rozdzielenia sąsiadujących ze sobą jonów szeregu lantanowców, które zostały później nazwane efektem podwójnie-podwójnym
(lub tetradowym). Odkrycie to pozwoliło zrozumieć, dlaczego niektóre pierwiastki f-elektronowe są do siebie tak
bardzo podobne, i wskazało, jak można je zróżnicować,
a to z kolei umożliwiło opracowywanie nowych, doskonalszych procedur rozdzielczych.
Chemia pierwiastków f-elektronowych – lantanowców
i aktynowców – i problemy związane z ich rozdzielaniem,
zwłaszcza metodą ekstrakcji ciecz-ciecz, były największą pasją naukową prof. Siekierskiego. Badając charakter wiązań
metal-ligand i wpływ stopnia jego kowalencyjności na własności związków pierwiastków f-elektronowych wyjaśnił on
przyczynę tzw. wędrówki, czyli zmienności położenia jonów itru i aktynowców w szeregu lantanowców w różnych
układach ekstrakcyjnych. Wykorzystując osiągnięcia chemii
koordynacyjnej oraz badań nad oddziaływaniami międzycząsteczkowymi w roztworach Prof. sformułował fizykochemiczne podstawy procesów ekstrakcyjnych i opracował
oryginalny model ekstrakcji jonów metali, w którym decydującą rolę w procesie podziału utworzonych kompleksów
metali odgrywają zmiany struktury ciekłej wody wokół hydrofobowych fragmentów cząsteczki kompleksu. Wyniki
tych prac umożliwiły zrozumienie roli rozpuszczalnika i właściwości cząsteczki ekstrahenta w procesach rozdzielania
jonów metali, co zostało wykorzystane m.in. w procesie
prowadzonym w skali półtechnicznej.
W latach 90. prof. Sławomir Siekierski rozpoczął badania
przyczyn podobieństw i zmienności właściwości chemicznych pierwiastków w układzie okresowym, interpretując
je z punktu widzenia struktury elektronowej jonów i promieni jonowych. Prace Profesora i jego współpracowników
dotyczyły m.in. wpływu efektów relatywistycznych, które
powodowały znaczne zmiany struktur elektronowych pierwiastków najcięższych, na właściwości tych pierwiastków.
Ich wyniki umożliwiły przewidywanie właściwości chemicznych niektórych pierwiastków na egzotycznych, nietrwałych stopniach utlenienia i właściwości nowych radiopierwiastków superciężkich o bardzo krótkich okresach połowicznego zaniku. Ta nowatorska interpretacja właściwości
pierwiastków chemicznych i periodyczności w układzie
okresowym zaowocowała m.in. dwiema monografiami:
„Chemia pierwiastków”, Warszawa, 1998; i jej rozszerzoną
(we współpracy z J. Burgessem) wersją angielską „Concise
Chemistry of the Elements”, Ellis Horwood, 2002.
Profesor Siekierski pełnił szereg ważnych funkcji
w polskim naukowym środowisku chemicznym, prowa-
PTJ VOL. 62 Z. 2 2019
dził wykłady z chemii nieorganicznej dla doktorantów
Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej, Wydziału Chemii UW
oraz dla studentów i doktorantów Szkoły Nauk Ścisłych
– wówczas niepaństwowej wyższej uczelni w Warszawie.
Wypromował 18 doktorów nauk chemicznych, głównie ówczesnych pracowników Zakładu Radiochemii IBJ/
IChTJ, lecz także kilku pracowników wyższych uczelni warszawskich i doktorantów IBJ/IChTJ z zagranicy. Został odznaczony licznymi medalami i orderami, w tym Krzyżem
Oficerskim Orderu Odrodzenia Polski.
Wychowankowie i współpracownicy prof. Sławomira
Siekierskiego z nostalgią wspominają częste z Nim dyskusje na liczne tematy chemiczne, nawet odległe od
kierunków Jego głównych zainteresowań, oraz dyskusje
na różnorodne tematy filozoficzne. Jesteśmy wdzięczni
Profesorowi także za to, że nauczył nas dostrzegać i rozwiązywać zagadki tkwiące w zjawiskach pozornie prostych, że nauczył nas stawiać pytanie ‘dlaczego?’.
Cześć Jego pamięci!
Jerzy Ostyk-Narbutt,
Instytut Chemii i Techniki Jądrowej,
Warszawa
POŻEGNALIŚMY
PANIĄ ZOFIĘ SIKORĘ
(4 KWIETNIA 2019 R.)
Fot. 1. Pani Zofia Sikora
Fot. 2. Pani Zofia Sikora na jednym ze
Zjazdów PTN
Z przykrością informujemy o śmierci Pani Zofii Sikory, która przez wiele lat pełniła funkcję Skarbnika
Polskiego Towarzystwa Nukleonicznego (PTN). Dzięki jej profesjonalizmowi udało się towarzystwu przetrwać liczne zmiany w prawie dotyczącym finansowania organizacji pozarządowych. Zawodowo pracowała
praktycznie całe życie w dziale finansowym Instytutu
Chemii i Techniki Jądrowej w Warszawie. W ostatnich
latach pełniła funkcję zastępcy Głównego Księgowego. Zaangażowana była również w działalność Związku
Zawodowego Solidarność IChTJ. W Pani Zosi pożegnaliśmy nieocenioną członkinię PTN, która na stałe zapisała
się w historię towarzystwa a prywatnie bardzo sympatyczną i lubianą Koleżankę. Rodzinie tą drogą składamy
wyrazy szczerego żalu i współczucia.
Redakcja Postępów Techniki Jądrowej
Otwarcie Alei im. A. Hrynkiewicza
w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych
Dubna, 20-26 marca 2018 r.
Od lewej stoją: Michaił Katiukov – Minister Nauki i Szkolnictwa Wyższego Rosyjskiej Federacji, prof. Victor Matveev – dyrektor ZIBJ,
dr Latchesar Kostov – Pełnomocny Przedstawiciel Bułgarii, prof. Michaił Itkis v-ce dyrektor ZIBJ, prof. Michael Waligórski i prof. Mieczysław
Budzyński
Przedstawiciel delegacji polskiej prof. Michael Waligórski w trakcie
odsłonięcia tablicy
Przed tablicą z nazwą Alei A. Hrynkiewicza. Od prawej:
prof. J. Oganesjan, prof. M. Waligórski i prof. M. Budzyński
W uroczystości wzięli udział dyrektorzy ZIBJ, Pełnomocni Przedstawiciele Krajów Członkowskich ZIBJ, polscy pracownicy, pracownicy
ZIBJ oraz nasza delegacja
(fot. Elena Puzynina)
zob. więcej na str. 42, 58
Premier RP Mateusz Morawiecki podczas uroczystości
ogłoszenia zwycięzców prestiżowego konkursu
Teaming for Excellence w siedzibie
Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Świerku
Otwock-Świerk, 23 kwietnia 2019 r.
Premier Mateusz Morawiecki i dyrektor NCBJ prof. Krzysztof Kurek
w sterowni reaktora MARIA
Premier Mateusz Morawiecki, wicepremier - minister nauki Jarosław Gowin i prof. Krzysztof Kurek w sterowni reaktora MARIA
Premier Mateusz Morawiecki, - minister nauki Jarosław Gowin i prof. Krzysztof
Kurek w budynku reaktora MARIA
Premier Mateusz Morawiecki i dyrektor NCBJ w czasie przejścia w budynku reaktora MARIA
Wystąpienie premiera Matusza Morawieckiego w czasie konferencji
prasowej ogłoszenia zwycięzców konkursu Teaming for Excellence
w NCBJ
Przy wejściu do budynku reaktora MARIA wita wszystkich popiersie naszej
Noblistki Marii Skłodowskiej-Curie (rozmawiają od lewej Jacek Sasin,
Krzysztof Kurek i Jarosław Gowin)
zob. więcej na str. 52