Архівний текст за 2017 рік: Професор Повінец зробив значний внесок у будівництво прискорювального центру в Карловому університеті в Братиславі. У минулому він брав участь в експедиціях до районів, де великі держави випробовували атомну зброю. Експерт брав участь в оцінці радіаційної ситуації після аварії на АЕС Фукусіма.

фізик-ядерник

В інтерв’ю ви читали:

  • про дослідження островів, де радянські та французи проводили ядерні випробування
  • про досвід Чорнобиля
  • про аварію на АЕС Фукусіма
  • про те, чи не загрожує радіація мобільних телефонів здоров’ю людей
  • про те, чи є вітроелектростанції підходящим джерелом енергії для Словаччини
  • про заходи безпеки в галузі ядерної енергетики
  • про центр акселератора в Карловому університеті в Братиславі: для чого він використовується і як він працює

Приймаючи нагороду «Вчений року», ви сказали, що весь науковий колектив заслуговує на нагороду, і ви порівняли наукову роботу з оркестром. Що ви мали на увазі під час порівняння?

Експериментальна наука дійшла до стадії, коли самотній учений практично нічого не може зробити. У теоретичній науці цього ще немає: якщо ви прекрасний теоретик, ви можете спиратися на експериментальні та теоретичні знання інших вчених, і для роботи вам потрібен лише комп’ютер. Але якщо ви займаєтесь експериментальною наукою, вам потрібна команда фахівців у цій галузі. В експериментальній ядерній фізиці, з якою я маю справу, вам потрібен, наприклад, хімік для підготовки зразків. Але вам також потрібна інформатика, яка розуміє складну обчислювальну систему. Хімік знаходиться на початку наукового процесу, оскільки він готує зразок, а спеціаліст з обробки даних - в кінці. Тим часом у вас є фізичні вимірювання, здійснені низкою експертів, тобто спектрометрами та іншими спеціалізованими приладами. Тому наукова робота схожа на гру на оркестрі: від першого скрипаля до трикутника, який грає лише зрідка, кожному важливо зробити фінальну композицію ідеальною. Наукова команда також складається з різних гравців, які повинні її скласти.

Біогенетика, досліджена в Чорнобилі: Нам нічого не залишається, як використовувати ядерну енергію

З 1993 по 2005 рік ви працювали в Міжнародному агентстві з атомної енергії в Монако. Що ти робив?

У 1992 році я виграв конкурс на посаду керівника лабораторії морських досліджень радіоактивності. Я радий сказати, що я був першим і водночас останнім громадянином Чехословаччини, який обіймав провідну посаду в Міжнародному агентстві з атомної енергії (МАГАТЕ). Я прийшов на робоче місце 1 січня 1993 р., У день заснування Словаччини. Я, мабуть, б'ю деякі рекорди, я також отримав нагороду «Вчений року» як найстаріший учений за 20-річну історію нагороди. Коли я працював у Монако, я організовував океанографічні експедиції до Тихого, Атлантичного та Північного Льодовитого океанів, експедиції до острова Нова Земля або атолу Муруроа в Тихому океані, де Радянський Союз та французи проводили випробування атомної зброї.

ПАВЕЛ ПОВІНЕЦ (1942)

є фізиком-ядерником. Він працює на кафедрі ядерної фізики та біофізики факультету математики, фізики та інформатики Університету Коменського в Братиславі з 1965 р. З 1993 по 2005 р. Працював у Міжнародному агентстві з атомної енергії (МАГАТЕ) у Монако, де очолював лабораторія морських досліджень радіоактивності. Професор Повінец суттєво сприяв будівництву прискорювального центру на факультеті математики, фізики та інформатики Карлового університету в Братиславі. Він займається дослідженнями в галузі радіоактивності навколишнього середовища і зробив внесок у оцінку глобальної та регіональної радіаційної ситуації після аварії на АЕС у Фукусімі. У травні він був нагороджений премією Словацької Республіки «Вчений року».

Що ви досліджували в експедиціях?

Ми досліджували радіоактивність морського середовища, поширення радіоактивних ізотопів у морському середовищі та чи існує загроза для навколишнього середовища та людей.

Коли згадується радіоактивність, миряни можуть уявити мутованих тварин, які виросли до величезних розмірів. Що ви бачили?

У 1987 році, через рік після аварії на Чорнобильській АЕС, я перебував у забороненому районі. Саркофаг щойно закінчив на електростанції. Я на власні очі бачив тюльпани, що виросли у висоту до одного метра, або диких котів, які досягали розмірів із собак. Середовище виглядало як страшне кіно. До аварії в місті Прип’ять було 50 000 людей, але після цього це було місто-привид. Я пам’ятаю, що скрізь було багато солдатів і копів.

Фізик Павло Повінець (середа) із співробітниками Чорнобильської АЕС (1987). Фото N - Томаш Бенедікович

Ви бачили щось подібне на тихоокеанських островах?

Ні, останні випробування французи робили в метро. На ранніх стадіях випробування ядерної зброї проводилися в атмосфері, але в 1962 р. Ядерні держави підписали угоду про заборону атмосферних випробувань і перейшли під землю. Отже, вплив на навколишнє середовище був меншим. Були десятки підземних стволів, де спрацювали атомні бомби.

Якими глибокими були вали?

Сотні метрів, але іноді вони були менш глибокими. Ми досліджували, що могло б статися, якби в районі стався землетрус і цілісність острова була порушена. Ми досліджували вплив викиду радіоактивних речовин у води Тихого океану. Ми робили різні симуляції. Сьогодні можна сказати, що радіоактивність буде знаходитися в цій зоні десятки тисяч років. Особливо для плутонію. Це дуже забруднене довкілля. Люди можуть не знати, але перше місце, де забруднюють навколишнє середовище радіонуклідами, - це випробування ядерної зброї, а потім аварія на ЧАЕС.

Згідно з дослідженням 2015 року, життя повернулося в евакуйовану зону навколо Чорнобильської електростанції, і в цій зоні рухаються дикі кабани, козулі та інші ссавці. Це означає, що це вже не середовище, яке вороже ставиться до життя?

Тварини пристосувались до місцевих умов. В даний час радіація там вже не така висока, як на початковій стадії. Через тридцять років поверхня вже не є настільки радіоактивною, цезій і стронцій проникли глибше в грунт, тому їх вже немає на поверхні.

Який вплив мала аварія на Чехословаччину?

Я б сказав, що з точки зору опромінення населення мінімальне.

Згідно з новим дослідженням, люди для ссавців більша катастрофа, ніж Чорнобиль

Тож людям було безпечно пити молоко та споживати інші продукти?

Були вжиті деякі заходи, такі як контроль молока, особливо овечого та Низьких Татр. Якщо молоко перевищувало межу в тисячу беккерелів на літр, воно не надходило в обіг. Аварія сталася навесні, тому було видано наказ не випасати свіжу траву, а замість неї використовували старі запаси сіна. Але, враховуючи політичну ситуацію, все було приховано.

Як ви почули про аварію?

З Заходу. Я слухав радіо з Відня.

Ви інтенсивно мали справу з аварією на АЕС у Фукусімі в 2011 році. Чому це сталося?

Аварія на електростанції 1 на Фукусімі була викликана недотриманням правил техніки безпеки. Міжнародне агентство з атомної енергії двічі попереджало TEPCO, який є власником електростанцій на Фукусімі, що ФЕС на Фукусімі не відповідає критеріям безпеки, оскільки захисна стіна занадто низька і має розмір лише сім метрів. Друга проблема полягала в тому, що дизель-генератори знаходились у підвалі будівлі, тобто нижче рівня моря. Коли прийшло цунамі довжиною майже 15 метрів, воно затопило генератори, які перестали виробляти електроенергію. В результаті реактори перестали охолоджуватися і стали некерованими. Якби безпека була на першому місці, а не прибуток, таких аварій не траплялося б.

Центр акселератора на факультеті математики, фізики та інформатики Карлового університету в Братиславі. Фото N - Томаш Бенедікович

Я кажу собі, що якщо в Японії не дотримуються заходів безпеки, то, мабуть, нікуди. Для атомної енергетики це не проблема?

Я б точно не сказав, що якщо помилки допускаються в Японії, це означає, що вони трапляються і в інших місцях. Дивіться, будь-яка технологія несе загрозу збою. Найбільші аварії стосуються не атомних електростанцій, а гідроелектростанцій. У Китаї понад сто тисяч людей загинули внаслідок розриву захисної стіни на ГЕС. У Фукусімі від наслідків радіації ніхто не помер. Понад 20 000 жертв заявили про цунамі.

Європейська комісія вжила заходів, і після аварії на Фукусімі атомні електростанції в ЄС повинні були пройти стрес-тести для перевірки безпеки установок. Словаччина вийшла дуже добре. Технологія добре досліджена, але це не означає, що вона не може бути кращою. Сьогодні існують нові типи ядерних реакторів і розробляються нові технології, які будуть ще безпечнішими. Це питання фінансів. Майбутнє покаже, чи буде атомна енергетика успішною. Якщо ми хочемо бути енергетично самодостатніми у Словаччині, у нас немає багатьох інших більш підходящих рішень. Наприклад, я не вважаю вітроелектростанції перспективними для Словаччини.

Чому?

Це осквернить пейзаж. Це підходяще рішення, наприклад, для Німеччини, яка може дозволити собі будувати великі вітрові електростанції на мілководді Північного моря. Вітер сильний, і турбіни не заважають так естетично. Крім того, мільйони птахів гинуть на турбінах вітрових електростанцій. Під час встановлення та ремонту цих електростанцій загинуть тисячі людей. Другий міф - це біоенергетика, наприклад, спалення деревини. Це крок назад. Чи знаєте ви, як виглядали долини, коли наші предки спалювали дрова та вугілля? Вони були дуже брудні. При спалюванні деревини та інших подібних продуктів в атмосферу потрапляє не тільки СО2, а й аерозолі - дрібні частинки, небезпечні з точки зору раку. Вплив на навколишнє середовище в кінцевому підсумку може бути навіть гіршим, ніж у випадку з атомними електростанціями.

Хіба відпрацьоване паливо не є проблемою для атомних електростанцій? Ми можемо його зберігати?

Ця проблема тут. Ми шукаємо найбільш підходящі райони, де могли б зберігатися радіоактивні відходи. Іноді це може здатися завищеними вимогами, оскільки сховище повинно бути недоторканим протягом мільйона років. Ідеальним рішенням буде можливість утилізації радіоактивних відходів шляхом повторного входження в ядерний цикл. Це питання фінансів, така система буде дорожчою.

Як це виглядає сьогодні навколо Фукусіми?

Район навколо АЕС "Фукусіма-1" досі є закритою системою, де є багато накопиченої радіоактивної води. Близько 500 000 тонн води чекають дезактивації. Потім знезаражені води скидаються в океан. Вже сьогодні люди могли повернутися в деякі райони, які евакуювали, але японці переживають, що вони все ще недостатньо безпечні. З іншого боку, уряд Японії вжив дуже суворих заходів безпеки - набагато жорсткіших, ніж деінде у світі - для захисту свого населення. Японці споживають багато морепродуктів, тому обмеження вмісту цезію-137 зменшено вдесятеро. М'ясо, де концентрація цезію-137 перевищувала 100 Бк/кг (бекерель на кілограм), не повинно надходити в обіг. Але в Європейському Союзі ми маємо обмеження в тисячу Бк/кг. З іншого боку, морських тварин споживають значно менше в ЄС, ніж у Японії.

Після аварії на Фукусімі радіоактивна вода витекла в океан. Що це означало для навколишнього середовища?

Концентрація радіонуклідів у прибережних водах була величезна, у мільйон разів вища, ніж до аварії. В результаті специфічних течій, що омивають східне узбережжя Японії (потік Куросіо з півдня та потік Оджасіо з півночі), радіоактивна вода перемістилася на схід у відкритий Тихий океан. Він величезний, тому радіоактивна вода в ньому розпорошилася. Радіоактивна вода досягла узбережжя США, але її концентрації дуже малі і не становлять загрози для здоров’я. На відміну від цього, найвища концентрація природних радіонуклідів у устрицях. Одним з виявлених в них радіонуклідів є полоній 210. Це альфа-випромінювач. Якби ви їли багато устриць щодня, ви, безумовно, перевищили дозволену максимальну дозу опромінення, яка становить один мілізіверт на рік.

Збільшення радіоактивності також відбулося в атмосфері після аварії. Тому японці вдалися до евакуації населення, щоб мінімізувати його вплив. За розрахунками Всесвітньої організації охорони здоров’я, максимальна доза на момент аварії становила близько 20 мілізівертів на рік, що в 20 разів перевищує дозволену дозу. Це все ще дуже низькі дози. Тепер треба переконати людей повернутися в забруднені тоді зони. Психологічний фактор дуже сильний. Повертаються, зокрема, люди похилого віку.

В околицях Фукусіми вони забрали кілька десятків сантиметрів верхньої частини ґрунту і зберігали його як радіоактивні відходи. Чому вони це зробили?

Японія - острівна країна і дуже цінує землю. Вони видалили поверхневий шар ґрунту, який був забруднений внаслідок радіоактивних опадів. В результаті вони можуть продовжувати використовувати землю для вирощування врожаю. Забраний ними грунт зберігався у сховищах і буде поступово знезаражуватися. Вони не вживали такого заходу в Чорнобилі. Це велика країна, і явище суші там не таке важливе, як у Японії.

Пропрацювавши тривалий час у Монако, ви повернулися до Словаччини та побудували з колегами в університеті Коменського прискорювальний центр. Познайомте його з нами.

На факультеті математики, фізики та інформатики Карлівського університету в Братиславі ми створили проект центру передового досвіду, який має досить складну назву - Центр передового досвіду з фізики складних систем. Як його частину, ми також побудували нашу лабораторію з невеликим прискорювачем, який прискорює іони до енергій у кілька мільйонів електрон-вольт. Це було б неможливим без європейських структурних фондів. Перша партія пристроїв надійшла в 2012 році, остання - у 2015 році. Урочисте відкриття відбулося два роки тому. Ми передбачаємо, що в майбутньому ми розширимо комплекс для роботи з нейтронами, використовуємо ядерний мікроскоп для аналізу матеріалів та аналізу широкого спектру радіонуклідів від тритію до плутонію. Перші результати в лабораторії ми отримали в 2013 році. Це нова технологія. Завдяки Міжнародному атомному агентству ми змогли направити шістьох молодих співробітників та докторантів на стипендії за кордон, щоб ми могли краще використовувати цей об'єкт. Наймолодший мій докторант незабаром відвідає довготривалий навчальний візит до США. Вам потрібні не тільки фінанси, а й якісна команда людей, які розуміють нову технологію та вміють нею користуватися.

З докторантом Іваном Контулем у прискорювальному центрі Карлового університету в Братиславі. Фото N - Томаш Бенедікович

Що можна дослідити за допомогою акселератора?

Існує декілька можливих напрямків досліджень, один з яких пов’язаний з так званим іонним аналізом. Поясню, про що йдеться, на прикладі мікроскопа. Люди вже знають, як працює оптичний або електронний мікроскоп. Наша мета - створити щось на зразок ядерного мікроскопа. Якщо у вас є електронний мікроскоп, пучок частинок, що потрапляє на зразок, є електронами. В ядерному мікроскопі це іони. Ми прискорюємо їх належним чином в акселераторі. Перевага такого ядерного мікроскопа полягає в тому, що він допомагає нам визначити не тільки розподіл площі елемента в даному зразку, але і його концентрацію.

Для яких експериментів ви використовували прискорювач?

Наприклад, ми проаналізували ділянку мозку щура. Ми здійснили проект у співпраці з керівником Інституту медичної фізики, біофізики, інформатики та телемедицини Карлового університету в Братиславі Мартіном Копані. Щура опромінювали електромагнітним випромінюванням, подібним до випромінюваних з мобільних телефонів. Досі дискутується, чи шкідливі мобільні телефони для здоров'я чи ні. Нашим завданням було з’ясувати, чи відбувається зміна структури мозку після опромінення. Ми виявили, що так. Там сформувалися скупчення заліза.

Люди, які користуються мобільними телефонами, піддаються дії таких високих доз опромінення, що це загрожує їх здоров’ю?

Тим часом настав час поговорити про те, чи шкідливе випромінювання мобільних телефонів чи ні. Дослідження тільки починаються. Ми не можемо з упевненістю сказати, чи шкідливий він у довгостроковій перспективі чи ні. Як правило, опромінення будь-якими частинками може бути шкідливим; залежить від енергії випромінювання та його інтенсивності. Це може завдати шкоди дітям більше, ніж людям похилого віку, оскільки може впливати на дітей протягом тривалого часу. У майбутньому ми плануємо провести дослідження, яке також стосується хвороби Альцгеймера. Існує думка, що присутність алюмінію в мозку може бути пусковим механізмом розвитку хвороби Альцгеймера. Це ще не зовсім досліджено. Завдяки прискорювачу ми зможемо вивчати концентрації елементів у біомедичних зразках.

Фото N - Центр прискорювача Томаша Бенедіковича, Карлів університет у Братиславі. Фото N - Томаш Бенедікович

Ви також досліджуєте метеорити та місячні зразки на прискорювачі?

Так. Одним із наших довгострокових заходів є дослідження радіоактивності метеоритів та місячних зразків. На основі аналізу радіоактивних ізотопів ми можемо визначити доатмосферні розміри метеоритів та їх вік. Наприклад, ми проаналізували метеорит, який приземлився в околицях Кошице в 2010 році. Ми використовуємо не тільки прискорювач для аналізу, це лише одна частина методів. Крім того, ми використовуємо радіометричні методи для дослідження випромінювання, що виходить від досліджуваного об’єкта.

Ви також досліджуєте зображення за допомогою прискорювача?

Так, ми також готуємо іонний аналіз великих об'єктів. Ми можемо визначити вік зображень або оригінал або підробка зображення.

Як?

За складом тканини, дошки чи рамки картини ми можемо визначити вік картини. Існує один радіонуклід-радіовуглець, який має відповідний період напіввиведення 5730 років, тому завдяки йому ми можемо датувати вік різних об’єктів приблизно 50 000 років тому. Наприклад, Мона Ліза намальована на тонкій дошці з дерева тополі. Якби хтось намалював ідеальну підробку, але на іншому, молодшому дереві, ми виявили б, що це була містифікація. Ця технологія також може бути використана в археології. Ми датували багато археологічних зразків (наприклад, ми визначили вік Ротонди Святого Георгія в Нітрянській Блатніці приблизно до 850 років), датували зразки старих вин, різні геологічні зразки, а також підземні води з Житнього острова. Це найбільше водосховище підземних вод у Центральній Європі. Щоб запобігти його забрудненню, нам потрібно знати, як ці води поповнюються там і скільки їм років.