Text de arhivă din 2017: profesorul Povinec a adus o contribuție semnificativă la construirea unui centru de accelerare la Universitatea Charles din Bratislava. În trecut, a participat la expediții în zone în care marile puteri au testat armele atomice. Expertul a participat la evaluarea situației radiațiilor după accidentul de la centrala nucleară din Fukushima.

fizicianul

În interviu ați citit:

  • despre cercetări pe insule în care sovieticii și francezii au efectuat teste nucleare
  • despre experiența de la Cernobîl
  • cu privire la accidentul de la centrala nucleară din Fukushima
  • despre dacă radiațiile de pe telefoanele mobile pun în pericol sănătatea oamenilor
  • despre dacă centralele eoliene sunt o sursă adecvată de energie pentru Slovacia
  • privind măsurile de siguranță în domeniul energiei nucleare
  • despre centrul de accelerare de la Universitatea Charles din Bratislava: pentru ce este folosit și cum funcționează

Când ați acceptat premiul Oamenii de știință a anului, ați spus că întreaga echipă științifică merită premiul și ați comparat munca științifică cu o orchestră. Ce ai vrut să spui prin comparație?

Știința experimentală a atins un stadiu în care un om de știință singuratic nu poate face practic nimic. Acest lucru nu este încă cazul în știința teoretică: dacă sunteți un teoretician excelent, vă puteți baza pe cunoștințele experimentale și teoretice ale altor oameni de știință și aveți nevoie doar de un computer pentru a lucra. Dar dacă sunteți în științe experimentale, aveți nevoie de o echipă de specialiști din domeniu. În fizica nucleară experimentală cu care mă ocup, aveți nevoie, de exemplu, de un chimist pentru a pregăti probe. Dar ai nevoie și de informatică care înțelege un sistem de calcul complex. Chimistul este la începutul procesului științific, deoarece pregătește eșantionul, iar specialistul în prelucrarea datelor este la sfârșit. Între timp, aveți măsurători fizice efectuate de un număr de experți, ceea ce înseamnă spectrometre și alte instrumente specializate. De aceea, munca științifică este similară cu cea a unei orchestre: de la primul violonist până la triangleman, care cântă doar ocazional, toată lumea este importantă pentru a face compoziția finală perfectă. Echipa științifică este, de asemenea, formată din diferiți jucători, care trebuie să o formeze.

Biogenetica cercetată la Cernobîl: Nu avem de ales decât să folosim energia nucleară

Din 1993 până în 2005, ați lucrat pentru Agenția Internațională pentru Energie Atomică din Monaco. Ce ai facut?

În 1992, am câștigat un concurs pentru ocuparea șefului laboratorului de cercetare a radioactivității marine. Mă bucur să spun că am fost primul și, în același timp, ultimul cetățean al Cehoslovaciei care a ocupat o poziție de lider în cadrul Agenției Internaționale pentru Energie Atomică (AIEA). M-am alăturat locului de muncă la 1 ianuarie 1993, în ziua înființării Slovaciei. Probabil că bat unele recorduri, am primit și premiul Oamenii de știință a anului ca cel mai vechi om de știință din istoria de 20 de ani a premiului. Când am lucrat în Monaco, am organizat expediții oceanografice în Oceanul Pacific, Atlantic și Arctic, expediții către Insula Pământului Nou sau Atolul Mururoa din Oceanul Pacific, unde Uniunea Sovietică și francezii au efectuat teste de arme atomice.

PAVEL POVINEC (1942)

este fizician nuclear. Lucrează la Departamentul de Fizică Nucleară și Biofizică, Facultatea de Matematică, Fizică și Informatică, Universitatea Comenius din Bratislava din 1965. Din 1993 până în 2005 a lucrat la Agenția Internațională pentru Energie Atomică (IAEA) din Monaco, unde a condus un laborator de cercetare a radioactivității marine. Profesorul Povinec a contribuit semnificativ la construirea centrului de accelerare la Facultatea de Matematică, Fizică și Informatică, Universitatea Charles din Bratislava. El este angajat în cercetări în domeniul radioactivității mediului și a contribuit la evaluarea situației radiațiilor globale și regionale în urma accidentului de la centrala nucleară din Fukushima. În mai, el a fost distins cu premiul Oamenii de știință al anului de către Republica Slovacă.

Ce ați cercetat despre expediții?

Am examinat radioactivitatea mediului marin, modul în care izotopii radioactivi se răspândesc în mediul marin și dacă mediul și oamenii sunt în pericol.

Când se menționează radioactivitatea, mirenii își pot imagina animale mutante care au crescut la proporții enorme. Ce ai vazut?

În 1987, la un an după accidentul de la Cernobîl, mă aflam într-o zonă restricționată. Sarcofagul tocmai s-a terminat la centrala electrică. Am văzut cu ochii mei lalele care au crescut la o înălțime de un metru sau pisici sălbatice care au ajuns la dimensiunea câinilor. Mediul arăta ca un film înfricoșător. În orașul Pripyat erau 50.000 de oameni înainte de accident, dar după aceea a fost un oraș fantomă. Îmi amintesc că erau mulți soldați și polițiști peste tot.

Fizicianul Pavel Povinec (miercuri) cu colaboratori ai centralei nucleare de la Cernobîl (1987). Fotografia N - Tomáš Benedikovič

Ați văzut ceva similar pe insulele Pacificului?

Nu, ultimele teste au fost făcute de francezi în subteran. În primele etape, testele armelor nucleare au fost efectuate în atmosferă, dar în 1962 puterile nucleare au semnat un acord care interzice testarea atmosferică și s-au mutat sub pământ. Prin urmare, impactul asupra mediului a fost mai mic. Au existat zeci de puțuri subterane în care au detonat bombele atomice.

Cât de adânci erau arborii?

Sute de metri, dar uneori erau mai puțin adânci. Am investigat ce s-ar întâmpla dacă ar exista un cutremur în zonă și integritatea insulei ar fi compromisă. Am investigat impactul eliberării materialului radioactiv în apele Pacificului. Am făcut diverse simulări. Astăzi putem spune că radioactivitatea va fi în zonă timp de zeci de mii de ani. Mai ales pentru plutoniu. Este un mediu foarte poluat. Este posibil ca oamenii să nu știe, dar primul loc în care poluează mediul cu radionuclizi este testarea armelor nucleare, urmată de accidentul de la Cernobâl.

Potrivit unui studiu din 2015, viața s-a întors în zona evacuată din jurul centralei de la Cernobîl, iar mistreții, căprioarele și alte mamifere se deplasează în zonă. Aceasta înseamnă că nu mai este un mediu ostil vieții?

Animalele s-au adaptat condițiilor locale. În prezent, radiația de acolo nu mai este la fel de mare ca în stadiul inițial. După treizeci de ani, suprafața nu mai este atât de radioactivă, cesiul și stronțiul au pătruns mai adânc în sol, deci nu mai sunt la suprafață.

Ce efect a avut accidentul asupra Cehoslovaciei?

Aș spune că în ceea ce privește expunerea populației minime.

Potrivit unui nou studiu, oamenii sunt mai mult un dezastru pentru mamifere decât Cernobîl

Deci, era sigur pentru oameni să bea lapte și să consume alte alimente?

Au fost luate anumite măsuri, cum ar fi controlul laptelui, în special al ovinelor și al Tatra de Jos. Dacă laptele a depășit limita de o mie de becquereli pe litru, nu a intrat în circulație. Accidentul a avut loc în primăvară, așa că s-a emis un ordin de a nu pășuna iarba proaspătă, iar în schimb s-au folosit provizii mai vechi de fân. Dar, având în vedere situația politică, totul era ascuns.

Cum ai auzit de prăbușire?

Din Occident. Am ascultat radioul de la Viena.

V-ați ocupat intens de accidentul de la centrala nucleară din Fukushima în 2011. De ce s-a produs?

Accidentul de la centrala electrică Fukushima 1 a fost cauzat de nerespectarea reglementărilor de siguranță. Agenția Internațională pentru Energie Atomică a avertizat de două ori TEPCO, care deține centralele electrice din Fukushima, că Centrala Fukushima 1 nu îndeplinește criteriile de siguranță, deoarece peretele de protecție este prea mic și măsoară doar șapte metri. A doua problemă a fost că generatoarele de motorină se aflau în subsolul clădirii, adică sub nivelul mării. Când a venit tsunami-ul, care avea aproape 15 metri lungime, a inundat generatoarele, care au încetat să mai producă electricitate. Drept urmare, reactoarele au încetat să se răcească și au devenit incontrolabile. Dacă siguranța ar fi pe primul loc, nu profitul, nu ar exista astfel de accidente.

Centrul de accelerare la Facultatea de Matematică, Fizică și Informatică, Universitatea Charles din Bratislava. Fotografia N - Tomáš Benedikovič

Îmi spun că, dacă măsurile de securitate nu sunt urmate în Japonia, atunci probabil nicăieri. Aceasta nu este o problemă pentru energia nucleară?

Cu siguranță nu aș spune că, dacă se fac greșeli în Japonia, înseamnă că se întâmplă și în altă parte. Vezi, orice tehnologie prezintă riscul de prăbușire. Cele mai mari accidente nu privesc centralele nucleare, ci cele hidroelectrice. În China, peste o sută de mii de oameni au murit ca urmare a ruperii unui perete de protecție la centralele hidroelectrice. Nimeni nu a murit în Fukushima din cauza efectelor radiațiilor. Peste 20.000 de victime au revendicat tsunami.

Comisia Europeană a luat măsuri și, în urma accidentului de la Fukushima, centralele nucleare din UE au fost supuse testelor de stres pentru a verifica siguranța instalațiilor. Slovacia a ieșit foarte bine. Tehnologia este bine cercetată, dar asta nu înseamnă că nu ar putea fi mai bună. Astăzi, există noi tipuri de reactoare nucleare și se dezvoltă noi tehnologii care vor fi și mai sigure. Este o chestiune de finanțe. Viitorul va arăta dacă energia nucleară va avea succes. Dacă dorim să fim autosuficienți din punct de vedere energetic în Slovacia, nu avem multe alte soluții mai potrivite. De exemplu, nu consider că centralele eoliene sunt promițătoare pentru Slovacia.

De ce?

Va spurca peisajul. Aceasta este o soluție adecvată, de exemplu, pentru Germania, care își permite să construiască ferme eoliene mari în apele puțin adânci ale Mării Nordului. Vântul este puternic, iar turbinele nu interferează atât de estetic. În plus, milioane de păsări mor pe turbinele parcurilor eoliene. Mii de oameni vor muri în instalarea și repararea acestor centrale electrice. Al doilea mit este bioenergetica, cum ar fi arderea lemnului. E un pas înapoi. Știi cum arătau văile când strămoșii noștri ardeau lemn și cărbune? Erau foarte murdari. La arderea lemnului și a altor produse similare, intră în atmosferă nu numai CO2, ci și aerosoli - particule mici, periculoase din punct de vedere al cancerului. Impactul asupra mediului poate fi în cele din urmă chiar mai grav decât în ​​cazul centralelor nucleare.

Nu este combustibilul uzat o problemă pentru centralele nucleare? O putem stoca?

Această problemă este aici. Căutăm zonele cele mai potrivite în care ar putea fi depozitate deșeuri radioactive. Uneori, acestea pot părea cereri exagerate, deoarece depozitul trebuie să fie inviolabil timp de un milion de ani. Soluția ideală ar fi să puteți recupera deșeurile radioactive prin reintrarea în ciclul nuclear. Este o chestiune de finanțare, un astfel de sistem ar fi mai scump.

Cum arată astăzi în jurul orașului Fukushima?

Zona din jurul centralei nucleare Fukushima 1 este încă un sistem închis, unde există multă apă radioactivă stocată. Aproximativ 500.000 de tone de apă așteaptă să fie dezactivate. Apele dezactivate sunt apoi deversate în ocean. Deja astăzi, oamenii ar putea reveni în unele zone care au fost evacuate, dar japonezii sunt îngrijorați că încă nu sunt suficient de siguri. Pe de altă parte, guvernul japonez a luat măsuri de securitate foarte stricte - mult mai stricte decât în ​​alte părți ale lumii - pentru a-și proteja populația. Japonezii consumă multe fructe de mare, astfel încât limita conținutului de cesiu-137 a fost redusă de zece ori. Carnea în care concentrația de cesiu-137 a fost mai mare de 100 Bq/kg (becquerel per kilogram) nu trebuie să intre în circulație. Dar în Uniunea Europeană avem o limită de o mie de Bq/kg. Pe de altă parte, animalele marine sunt consumate semnificativ mai puțin în UE decât în ​​Japonia.

După accidentul de la Fukushima, apa radioactivă s-a scurs în ocean. Ce a însemnat acest lucru pentru mediu?

Concentrațiile de radionuclizi în apele de coastă au fost uriașe, de un milion de ori mai mari decât înainte de accident. Datorită curenților specifici care spală coasta de est a Japoniei (din sud este pârâul Kuroshio și din nord pârâul Ojashio), apa radioactivă s-a deplasat spre est în Oceanul Pacific deschis. Este imens, astfel încât apa radioactivă s-a dispersat în ea. Apa radioactivă a ajuns pe coasta SUA, dar concentrațiile sunt foarte mici și nu prezintă niciun risc pentru sănătate. În schimb, cea mai mare concentrație de radionuclizi naturali este în stridii. Unul dintre radionuclizii găsiți în ele este poloniul 210. Este un emițător alfa. Dacă ați mânca o mulțime de stridii în fiecare zi, cu siguranță ați depăși doza maximă permisă de radiație, care este de un milisievert pe an.

Creșterea radioactivității s-a produs și în atmosferă după accident. Prin urmare, japonezii au recurs la evacuarea populației pentru a minimiza impactul acesteia. Conform calculelor Organizației Mondiale a Sănătății, doza maximă la momentul accidentului era de aproximativ 20 de milisieverți pe an, ceea ce este de 20 de ori mai mare decât doza permisă. Acestea sunt încă doze foarte mici. Oamenii trebuie acum convinși să se întoarcă în zonele contaminate de atunci. Factorul psihologic este foarte puternic. În special persoanele în vârstă se întorc.

În vecinătatea Fukushima, au luat câteva zeci de centimetri din partea superioară a solului și l-au depozitat ca deșeuri radioactive. De ce au făcut-o?

Japonia este o țară insulară și apreciază foarte mult terenul. Au eliminat stratul de suprafață al solului care a fost contaminat din cauza căderii radioactive. Ca urmare, ei pot continua să folosească terenul pentru a cultiva culturi. Solul pe care l-au luat a fost depozitat în depozite și va fi decontaminat treptat. Nu au luat o astfel de măsură la Cernobîl. Este o țară mare și fenomenul de teren nu este la fel de important ca în Japonia.

După ce ați lucrat mult timp în Monaco, v-ați întors în Slovacia și ați construit un centru de accelerare împreună cu colegii de la Universitatea Comenius. Prezintă-l nouă.

La Facultatea de Matematică, Fizică și Informatică, Universitatea Charles din Bratislava, am creat un proiect de centru de excelență, are un nume destul de complex, Centrul de excelență pentru fizica sistemelor complexe. Ca parte a acestui lucru, am construit, de asemenea, laboratorul nostru cu un mic accelerator care accelerează ionii la energii de câteva milioane de electroni volți. Acest lucru nu ar fi posibil fără fondurile structurale europene. Primul transport de dispozitive a sosit în 2012, ultimul în 2015. Marea deschidere a avut loc acum doi ani. Anticipăm că vom extinde complexul în viitor, astfel încât să putem lucra și cu neutroni, să folosim un microscop nuclear pentru a analiza materialele și să analizăm o gamă largă de radionuclizi de la tritiu la plutoniu. Primele rezultate le-am avut în laborator în 2013. Este o tehnologie nouă. Datorită Agenției Internaționale Atomice, am reușit să trimitem șase tineri colaboratori și doctoranzi la burse în străinătate pentru a putea folosi mai bine instalația. Cel mai tânăr doctorand al meu va fi în curând într-o vizită de studiu pe termen lung în Statele Unite. Nu aveți nevoie doar de finanțare, ci și de o echipă de calitate, care să înțeleagă noua tehnologie și să știe cum să o folosească.

Cu doctorandul Ivan Kontuľ în centrul de accelerare de la Universitatea Charles din Bratislava. Fotografia N - Tomáš Benedikovič

Ce puteți explora cu acceleratorul?

Există mai multe domenii posibile de cercetare, dintre care una este legată de așa-numitele analize ionice. Voi explica despre ce este vorba cu exemplul unui microscop. Oamenii știu deja cum funcționează un microscop optic sau electronic. Scopul nostru este să creăm ceva de genul unui microscop nuclear. Dacă aveți un microscop electronic, fasciculul de particule care lovește proba sunt electroni. Într-un microscop nuclear, aceștia sunt ioni. Le accelerăm corespunzător în accelerator. Avantajul unui astfel de microscop nuclear este că ne ajută să determinăm nu numai distribuția suprafeței unui element dintr-o probă dată, ci și concentrația acestuia.

Pentru ce experimente ați folosit acceleratorul?

De exemplu, am analizat o secțiune din creierul unui șobolan. Am realizat proiectul în cooperare cu șeful Institutului de Fizică Medicală, Biofizică, Informatică și Telemedicină de la Universitatea Charles din Bratislava, Martin Kopáni. Șobolanul a fost iradiat cu radiații electromagnetice, similar cu cel care emană de pe telefoane mobile. Încă se discută dacă telefoanele mobile sunt sau nu dăunătoare sănătății. Sarcina noastră a fost să aflăm dacă există o schimbare în structura creierului după iradiere. Am constatat că da. Acolo s-au format ciorchini de fier.

Persoanele care folosesc telefoane mobile sunt expuse unor doze atât de mari de radiații încât le pune sănătatea în pericol?

Între timp, este timpul să discutăm dacă radiațiile de pe telefoanele mobile sunt dăunătoare sau nu. Cercetările abia încep. Nu putem spune cu certitudine dacă este dăunător pe termen lung sau nu. În general, iradierea cu orice particule poate fi dăunătoare; depinde de energia radiației și de intensitatea acesteia. Poate dăuna copiilor mai mult decât persoanelor în vârstă, deoarece poate afecta copiii mult timp. În viitor, intenționăm să facem cercetări care privesc și boala Alzheimer. Se crede că prezența aluminiului în creier poate acționa ca un factor declanșator al Alzheimerului. Nu este încă cercetat încă. Datorită acceleratorului, vom putea studia concentrațiile elementelor din probele biomedicale.

Foto N - Centrul de accelerare Tomáš Benedikovič, Universitatea Charles din Bratislava. Fotografia N - Tomáš Benedikovič

De asemenea, cercetați meteoriți și probe lunare pe accelerator?

Da. Una dintre activitățile noastre pe termen lung este cercetarea radioactivității meteoriților și a probelor lunare. Pe baza analizei izotopilor radioactivi, putem determina dimensiunile pre-atmosferice ale meteoriților și vârsta acestora. De exemplu, am analizat un meteorit care a aterizat în vecinătatea Košice în 2010. Nu folosim doar un accelerator pentru analiză, ci este doar o parte a metodelor. În plus, folosim metode radiometrice pentru a examina radiația care emană de la obiectul studiat.

Căutați și imagini cu un accelerator?

Da, pregătim și analize ionice ale obiectelor mari. Putem determina vârsta imaginilor sau dacă imaginea este originală sau contrafăcută.

Cum?

În funcție de compoziția țesăturii, de tablă sau de rama imaginii, putem determina vârsta imaginii. Există un radionuclid-radiocarbon, care are un timp de înjumătățire adecvat de 5730 de ani, așa că datorită acestuia putem să datăm vârsta diferitelor obiecte în urmă cu aproximativ 50.000 de ani. De exemplu, Mona Líza este pictată pe o scândură subțire din lemn de plop. Dacă cineva a pictat un fals perfect, dar pe un lemn diferit, mai tânăr, am descoperi că a fost o farsă. Tehnologia poate fi folosită și în arheologie. Am datat numeroase exemplare arheologice (de exemplu, am determinat vârsta Rotundei Sf. Gheorghe în Nitrianská Blatnice la aproximativ 850 de ani), am datat exemplare de vinuri vechi, diverse exemplare geologice, dar și ape subterane de la Žitný ostrov. Este cel mai mare rezervor de apă subterană din Europa Centrală. Pentru a preveni poluarea acestuia, trebuie să știm cum se alimentează acele ape acolo și cât de vechi sunt.