[NEUTRONY]

NEUTRONY - niezależne i nieregularne pismo komputerowe Ośrodka Atomistyki w Świerku


Nr 2 (114) / 2004
1 marca 2004

W numerze:
  • Profesorowie do nauki, a nie parlamentu
  • Od filozofii, przez oksychalkogenidy uranu - do spektroskopii neutronowej
  • BezRadność OBRI zakończona?
  • Europa walczy o drogę ku przyszłości
  • Paks nie był idioten sicher
  • Wpływ seksu na ryzyko ciąży potwierdzony naukowo!

Fizyka a emocje - słowo po konwersatorium

Augustyn z Tagasty, człowiek święty, już 16 wieków sławił słowa jako "naczynia wyborne i drogocenne", w których staramy się zawrzeć otaczający nas świat. Teorie fizyczne to są też takie naczynia, ale już wyższej generacji, składające się na finezyjne instrumenty poznania tego świata. Pozwalają nam nie tylko systematyzować zjawiska, ale także je przewidywać. Nawet wtedy, gdy w zasadzie nie rozumiemy, dlaczego tak się dzieje, jak się dzieje. Przykład koronny - to zjawisko interferencji dla pojedynczych elektronów.

Mechanika kwantowa to teoria zadziwiająca, ale też niepokojąca. Sprawdza się w praktyce w ogromnej ilości sytuacji, ale interpretacja jej pojęć od początku budzi frustracje - nie przystają do tego systemu doświadczeń, jakie narzuca nam bezpośrednia obserwacja. Czy jej paradoksy odbijają złożoną strukturę świata, czy też tylko zasadniczą ograniczoność naszych metod badawczych, lub nawet indywidualnego aparatu recepcji - to jest pytanie, które się tu stale narzuca.

Newtonowska fizyka klasyczna zdaje się bardziej ludzka - jej język zdaje się wiązać bezpośrednio ze światem ciał i sił, w jakim żyjemy. Ona też jednak zawiera w sobie pojęcia abstrakcyjne, a jej przewidywania nie zawsze są oczywiste. Na przykład - dopiero nie tak dawno odkryto, że wprowadzenie transformacji Lorentza, jako łączącej dwa różne układy inercjalne, nie wiąże się ze szczególną roli światła jako nośnika informacji. Wystarczy przyjąć, że równanie ruchu jednostajnego ma jakościowo taką samą postać w obu układach. A więc - odkryto tę cechę mechaniki klasycznej w 300 lat po jej zaistnieniu, a 100 lat po odkryciu transformacji w oparciu o rozważania nad niezmienniczością równań Maxwella. Czasem więc dobrze wracać do początku.

Obie te piękne teorie stworzył człowiek. Wiek XX był wiekiem tryumfu teorii kwantowej w takim stopniu, że liczni fizycy doznali uczucia zachwytu - że oto dotarli do wiedzy absolutnej. Zwyczajowe zastrzeżenia, iż oczywiście każda teoria jest ważna tylko w ograniczonym zakresie, że na pewno pojawi się inna, która ją w sobie zawrze, nie zmienią faktu, że podejście do tej teorii przybiera niekiedy charakter dogmatycznego fanatyzmu - kto usiłuje w zakresie mikro świata stosować mechanikę klasyczną, ten od początku błądzi, grzeszy i zasługuje na potępienie. Zdarza się też odwrotny pogląd - akceptacja indeterminizmu teorii kwantowej, to zgoda na zasadnicze zubożenie fizyki, swoisty oportunizm naukowy - a więc prawda leży w rozwiązaniu równań Newtona, a tylko trzeba umieć to robić.

Pozwalam sobie sądzić, że oba fundamentalizmy grzeszą pychą. Świat jest znacznie bardziej złożony, niż nam się kiedykolwiek śniło. To, co oglądamy przy pomocy narzędzi nauki to są skromne projekcje jego struktury i dynamiki na ograniczoną przestrzeń naszej percepcji. Powyższe teorie, a zapewne będą też inne, pozwalają nam podglądać pewne fragmenty rzeczywistości i dostrzec zawarte w niej porządki. Byłoby jednak uzurpacją upierać się w absolutyzowaniu którejkolwiek z nich - że ona jedna jest dogłębnie prawdziwa, a te inne to anachronizm lub nieporozumienie. Przypomnę cień na ścianie dobrze znanej puszki z ananasem - raz to jest koło, raz prostokąt. Co sądzić o osobie która zobaczywszy ten prostokąt uporczywie odtąd będzie twierdzić, że badana puszka ma n.p. strukturę prostokątną, a jeśli ktoś myśli inaczej, to ma w głowie nie po kolei? Na pewno tyle, że nazbyt serio traktuje swe spostrzeżenia - że je absolutyzuje. Tymczasem nie ma tu sprzeczności - wzajemną spójność obu obserwacji zapewnia trzeci wymiar.

Pan Docent Michał Gryziński nie zaakceptował ongiś opinii, że w mikro-świecie fizyka klasyczna jest nieprzydatna. Był w stanie rozwiązać szereg problemów klasycznej mechaniki, których nikt przed nim nie podejmował, i to jest wynik ważny sam w sobie. Traktując elektron jako cząstkę obdarzoną zarówno ładunkiem elektrycznym jak i momentem magnetycznym poruszającą się w polu dodatniego jądra, uzyskał "rozetowy" model atomu wodoru, który na pewno pozostanie w historii fizyki jako koncepcja oryginalna i inspirująca Na rutynowe pytanie - dlaczego taki atom miałby być tworem stabilnym, skoro ładunek podlegający przyspieszeniom musi emitować promieniowanie a więc tracić energię - nie ma tu odpowiedzi. Trzeba jednak od razu dodać, że odpowiedź na to pytanie wcale nie istnieje w podejściu kwantowo-mechanicznym - tu po prostu trajektorie elektronu znikają z pola widzenia, bo wystarcza nam statystyczny opis stanów atomu w kategoriach funkcji falowej stacjonarnych poziomów energetycznych. Ale przecież ma elektron energię kinetyczną. Aby więc pozostać na stałe w ograniczonej przestrzeni w pobliżu jądra, też musi zmieniać kierunek ruchu - musi doznawać przyśpieszeń.

Mnie osobiście odpowiada myślenie o atomie w statystycznych kategoriach mechaniki kwantowej. Choć pojęciowo trudniejsze, wydaje mi się to rachunkowo prostsze niż obliczanie klasycznych trajektorii pojedynczych elektronów w polu jądra i innych poruszających się elektronów, dodatkowo przy trudnych do określenia warunkach początkowych. Ale wagę takich prób doceniam, i szanuję Docenta Gryzińskiego za jego bezpardonową odwagę podjęcia tego trudnego, ale przecież fascynującego tematu. Nawet jeśli, z temperamentem proroka jedynej prawdy, nazbyt skwapliwie chce przy tym wylać kwantowe dziecko wraz z kąpielą.

Właśnie - szacunek. Chyba też kurtuazja, kultura. Może też trochę humoru. To są zasady życia naukowego, które powinny stale towarzyszyć naszym debatom. (Także w PAN.) Wypowiedź Doktora T. Kozłowskiego w tej sprawie na łamach NEUTRONÓW, merytorycznie cenna, to już pogardliwe walenie grubą rurą. Panie Doktorze, mechanika kwantowa obroni się sama - nie wymaga aż tak emocjonalnych i drapieżnych postaw.

Andrzej Czachor

Od JAM-a

Mojemu przyjacielowi i mnie bardzo się spodobał tekst prof. Czachora na temat sporu pomiędzy doc. Gryzińskim a resztą świata. W tej kwestii zgadzamy się z prof. Czachorem prawie całkowicie, inaczej niż to było w wypadku dyskusji, jaka się między nami wywiązała na łamach NEUTRONÓW na temat wejścia Polski do Unii Europejskiej. W naszej skromnej opinii prof. Czachor jest o niebo lepszym fizykiem niż politykiem. Jest w tym chyba jakaś prawidłowość, obserwując bowiem naszą scenę polityczną i polityków z tytułem profesora, a jest ich sporo, łatwo możemy dojść do wniosku, że dyplom profesorski rzadko daje gwarancję tego, iż jego właściciel będzie równie znakomitym politykiem co uczonym.


Podsumowanie dorobku

Ostatniego dnia stycznia bieżącego roku odbyło się pożegnalne seminarium profesora Andrzeja Murasika. Zamknięta została 45 letnia kariera naukowa w dziedzinie badań fazy skondensowanej materii przy zastosowaniu rozpraszania neutronów. Seminarium miało charakter wspominkowy. Prof. Murasik mówił o swych pierwszych sukcesach, ale także o uszkodzonej w trakcie jednego z eksperymentów aparaturze.

Pracę w Świerku rozpoczął prof. Murasik w 1958. Studia fizyczne w 1955 roku na Uniwersytecie Poznańskim, gdzie zrobił magisterium pod kierunkiem prof. Szczepana Szczeniowskiego w roku 1955. W latach 1957-59 studiował filozofię na Uniwersytecie Warszawskim. Jednak fizyka wzięła górę.

Przed doktoratem ówczesny magister opublikował 25 prac. Pracę doktorską p.t. "Neutronograficzne badanie struktury magnetycznej oksychalkogenidów uranu" obronił w roku 1970. Jej promotorem był również prof. Szczeniowski. Po opublikowaniu następnych 21 prac uzyskał w 1977 roku habilitację za "Badanie efektów pola krystalicznego w UCl4 i wybranych międzymetalicznych związkach uranu metodą spektroskopii neutronowej". Tytuł profesora otrzymał w 1990 roku po opublikowaniu kolejnych 35 prac. Do momentu rozstania z Instytutem opublikował jeszcze 23 prace. W sumie opublikował 104 prace. Równie imponująca jest lista osób z którymi współpracował - obejmuje 93 nazwiska.

W odczytanym na seminarium liście okolicznościowym prof. Andrzej Szytuła, Przewodniczący Polskiego Towarzystwa Rozpraszania Neutronów, jako szczególnie cenne w dorobku prof. Murasika wymienił jego wyniki uzyskane dla związków ziem rzadkich oraz uranu. Przyniosły one prof. Murasikowi międzynarodowe uznanie i podniosły znaczenie międzynarodowe ośrodka w Świerku.

Buchalteryjne wyliczenia niewiele mówią o osobowości Autora wspomnianej wyżej setki prac z okładem. Można bez cienia ryzyka stwierdzić, że jest to osobowość bardzo silna i bogata. Nie jest to dziwne, zważywszy, że charakter prof. Murasika hartował się w czasie II Wojny Światowej, w której stracił ojca i poznał wojenne realia życia w Kazachstanie. Start miał więc trudny, tym większy szacunek budzą jego osiągnięcia.

Za każdym razem kiedy wybitna postać świerkowego życia naukowego postanawia poświęcić się życiu prywatnemu nieodparcie nasuwa się refleksja na temat regresu nauki polskiej. Jak to się działo, że w trudnych warunkach lat 1950-60 znajdywało się tylu młodych, zdolnych ludzi którzy chcieli uprawiać naukę? Wygląda na to, że bezpowrotnie kończy się pewna epoka.

Krzysztof Andrzejewski


Zmagania (OBRI GATE - część druga)

Jak informowałem czytelników NEUTRONÓW w poprzednim wydaniu pisma ze stycznia br. w grudniu 2003r. doszło na terenie Ośrodka w Świerku w OBRI-POLATOM do bardzo poważnego, precedensowego w branży nauki aktu naruszenia prawa - pod bezpośrednią presją dyrektora OBRI-POLATOM Zbigniewa Bazaniaka, któremu nie spodobał się skład nowo wybranej Rady Naukowej OBRI-POLATOM, Komisja Wyborcza unieważniła wybory.

Kalendarium wydarzeń.

I
18 listopada 2003r. ogłoszenie przez Komisję Wyborczą listy kandydatów do Rady Naukowej OBRI-POLATOM.
24 listopada odbywają się wybory Rady Naukowej w OBRI-POLATOM.
25 listopada Komisja Wyborcza ogłasza wyniki.

II
26 listopada dyrektor Z. Bazaniak pismami do Przewodniczącego ustępującej Rady Naukowej Mieczysława Mielcarskiego i do Przewodniczącego Komisji Wyborczej Jerzego Wojnarowicza żąda unieważnienia wyborów.
2 grudnia Komisja Wyborcza uznaje zasadność zarzutów dyrektora.
8 grudnia Przewodniczący ustępującej Rady Naukowej odrzuca zarzuty dyrektora i uznaje wybory za ważne.
11 grudnia Komisja Wyborcza ogłasza oficjalnie, iż wybory w których głosowanie odbyło się 24 listopada 2003r. są nieważne.

III
18 grudnia Komisja Międzyzakładowa gości Przewodniczącego Krajowej Sekcji Nauki NSZZ "Solidarność" Janusza Sobieszczańskiego, który wcześniej zaproszony przez Przewodniczącego Komisji Międzyzakładowej NSZZ "S" Stanisława Gębalskiego zapoznaje się na miejscu z sytuacją, uczestniczy w spotkaniu z pracownikami OBRI-POLATOM i przyjmuje oficjalne pismo, w którym Komisja Międzyzakładowa NSZZ "S" informuje KSN NSZZ "S" o przestępstwie i prosi o pilną interwencję w tej sprawie u Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej Jerzego Hausnera.
18 grudnia pracownicy OBRI-POLATOM, którzy zgłosili do wyborów kandydatów (najpierw zaakceptowanych przez Komisję Wyborczą, a następnie po ogłoszeniu wyniku wyborów w skutek interwencji dyrektora Z. Bazaniaka zdyskwalifikowanych przez Komisję Wyborczą z powodu nie spełniania wymogów ustawy) w oficjalnym piśmie skierowanym do Komisji Międzyzakładowej NSZZ "S" protestują przeciwko decyzji Komisji Wyborczej.
5 stycznia 2004 Przewodniczący KSN NSZZ "S" zwraca się pismem do Ministra Jerzego Hausnera z prośbą o pilną interwencję w związku z unieważnieniem wyborów do Rady Naukowej OBRI-POLATOM.
6 stycznia Przewodniczący Komisji Oddziałowej NSZZ "S" OBRI-POLATOM Andrzej Chyliński wystosowuje pismo do Przewodniczącego ustępującej Rady Naukowej i Przewodniczącego Komisji Wyborczej z prośbą o przesunięcie terminu II tury wyborów do chwili wydania rozstrzygającej opinii dotyczącej ważności głosowania z dnia 24 listopada 2003 przez Ministra Jerzego Hausnera. Chodzi przede wszystkim o to, aby nie doprowadzić do kompromitującej sytuacji, w której będą wybrane dwa składy Rady Naukowej.
6 stycznia Przewodniczący ustępującej Rady Naukowej OBRI-POLATOM w piśmie do Przewodniczącego Komisji Wyborczej popiera prośbę Przewodniczącego KO NSZZ "S" w sprawie odłożenia II tury wyborów.
14 stycznia Komisja Wyborcza ignoruje powyższe apele i wyznacza termin II głosowania na 20 stycznia.
15 stycznia w elektronicznym piśmie środowiska atomistów NEUTRONY ukazują się wystąpienia przedstawiające i komentujące sytuację w OBRI-POLATOM.
16-18 stycznia na znak protestu wobec sposobu przeprowadzania wyborów do Rady Naukowej w OBRI-POLATOM wycofuje się dwóch kandydatów, uniemożliwiając w ten sposób z przyczyn regulaminowych przeprowadzenie głosowania w dniu 20 stycznia.

III
20 stycznia Komisja Wyborcza postanawia uzupełnić listy kandydatów i wyznacza III termin głosowania na dzień 28 stycznia.
26 stycznia Komisja Międzyzakładowa NSZZ "S" zwraca się do pracowników OBRI-POLATOM z apelem o bojkot głosowania w dniu 28 stycznia.
21-27 stycznia informacyjno-interwencyjne rozmowy Przewodniczącego KM NSZZ "S" S. Gębalskiego i Przewodniczącego KO NSZZ "S" A. Chylińskiego z dyrektorem Departamentu Innowacyjności w Ministerstwie Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej Krzysztofem Guldą, który w piśmie skierowanym do dyrektora OBRI-POLATOM uznaje wybory z dnia 24 listopada 2003 za ważne.
23-27 stycznia Kierownicy Zakładów w OBRI-POLATOM odbywają ze swoimi pracownikami dyscyplinujące rozmowy, w których wywierają na nich presję, aby wzięli udział w głosowaniu w dniu 28 stycznia.
28 stycznia w wyniku interwencyjnego pisma z Departamentu Innowacyjności III głosowanie zostaje odwołane przez Komisję Wyborczą.

IV
12 lutego Komisja Wyborcza informuje, że w związku z pismem z Ministerstwa Nauki i Informatyzacji (mimo próśb nie zostało ono udostępnione (?!)) oraz w wyniku jej rozmów w Departamencie Innowacyjności Ministerstwa Gospodarki, Pracy i Polityki Socjalnej w dniu 10 lutego (?!) potwierdza decyzję o unieważnieniu wyborów z dnia 24 listopada 2003r. i wyznacza IV turę wyborów na dzień 25 lutego. Komisja Wyborcza informuje jednocześnie, że listy kandydatów zostaną ogłoszone po zweryfikowaniu przez nią złożonych wniosków.
16 lutego grupa pracowników występuje do dyrektora OBRI-POLATOM o pilne zwołanie Zebrania Załogi w celu wyjaśnienia sytuacji związanej z wyborami do Rady Naukowej.
16 lutego Przewodniczący KSN NSZZ "S" Janusz Sobieszczański rozmawia z Podsekretarzem Stanu Krzysztofem Krystowskim w sprawie sytuacji w OBRI-POLATOM.
19 lutego Minister Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej Jerzy Hausner w piśmie (podpisanym z jego upoważnienia przez Podsekretarza Stanu Krzysztofa Krystowskiego) skierowanym do dyrektora OBRI-POLATOM Z.Bazaniaka podtrzymuje wcześniejsze rozstrzygająco-zalecające stanowisko Departamentu Innowacyjności uznające wybory z dnia 24 listopada 2003r. Dodatkowo Minister dyscyplinuje dyrektora OBRI-POLATOM.
20 lutego Komisja Wyborcza podporządkowuje się stanowisku zawartemu w piśmie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej Jerzego Hausnera i zamyka procedurę ponownych wyborów rozpoczętą w dniu 5.01.2004r.

Zamieściłem powyższe kalendarium, ponieważ wydaje mi się, że lepiej niż zwykły komentarz oddaje ono dramaturgię wydarzeń. Jest rzeczą optymistyczną, że Minister Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej Jerzy Hausner potrafił podjąć w tej sprawie sprawiedliwą decyzję. c.d.n.

Stanisław Gębalski


Warszawa, dnia 19 .02. 2004r.
MINISTER GOSPODARKI, PRACY I POLITYKI SPOŁECZNEJ
DIN - ZDSS/37/04

Pan
dr inż. Zdzisław BAZANIAK
Dyrektor Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Izotopów "POLATOM"
05-400 Otwock-Świerk

Szanowny Panie Dyrektorze,

W nawiązaniu do pisma D/ZB/17/2004 z dnia 29.01.2004 r. w sprawie wyborów do Rady Naukowej OBRI "POLATOM" uprzejmie informuję, że po zapoznaniu się z całością sprawy i w wyniku rozmów przeprowadzonych w Departamencie Innowacyjności z przedstawicielami organów OBRIP, Związków Zawodowych, Komisji Wyborczej na temat dylematów interpretacyjnych w sprawie uzasadnienia unieważnienia wyborów do Rady Naukowej Ośrodka i zasadności organizacji ponownych wyborów, a także na podstawie występujących uchybień i braków jednoznacznych przepisów w niektórych obowiązujących w Ośrodku dokumentach organizacyjnych (np. Statut - nie dostosowany do aktualnego nadzoru nad Jednostką, niejednoznaczny do zaistniałej sytuacji Regulaminu Wyborów), Ministerstwo Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej nie znajduje podstaw do unieważnienia wyborów do Rady Naukowej przeprowadzonych w OBRI "POLATOM" w dniu 24.11.2003 r.

Zastrzeżenie budzi podważenie braku kwalifikacji osób po dokonaniu ich wyboru (w tajnym głosowaniu) spośród grona wytypowanych kandydatów na członków Rady Naukowej. Naszym zdaniem osoby te mają wymagane kwalifikacje określone w ustawie o jednostkach badawczo-rozwojowych (art. 25 ust. 2 pkt 3). Ich działalność i dorobek są zbieżne z zakresem działalności Ośrodka i realizowanych w nim zadaniach określonych w Statucie OBRIP - §5 (co też potwierdził Przewodniczący ustępującej Rady Naukowej i pięciu pracowników z ośrodka).

Nadmienia się, że w zakresie postanowień obowiązującego "Regulaminu wyborów do Rady Naukowej kadencji 2003-2007" brak jest upoważnienia Komisji Wyborczej do dokonywania oceny kandydatów.

Jednocześnie podtrzymuję rozstrzygająco-zalecające stanowisko Departamentu Innowacyjności zawarte w kierowanych pismach zarówno do Pana Dyrektora jak i Przewodniczącego Rady Naukowej w w/w przedmiotowej sprawie.

Apeluję również do Pana Dyrektora o podjęcie stosownych działań zmierzających do uspokojenia napiętej sytuacji w Ośrodku, przestrzeganie postanowień Statutu i nie dokonywanie zmian kadrowych bez uzgodnienia ich z Radą Naukową, przyspieszenia prac nad dostosowaniem Statutu do aktualnej sytuacji związanej z nadzorem nad jednostką, oraz poprawę współpracy z organizacjami związkowymi .

Z poważaniem
MINISTER
z up. Krzysztof Krystowski
Podsekretarz Stanu


ITER na rozdrożu

W 1938 roku niemiecki fizyk na emigracji w Stanach - Hans Albrecht Bethe - zaproponował cykl 6 reakcji syntezy jądrowej, obejmujących izotopy wodoru, węgla, azotu i tlenu, który to cykl jego zdaniem miał być źródłem energii Słońca. Okazało się jednak, że proces może zachodzić dopiero w gwiazdach większych od nam najbliższej. W tak "niewielkich" jak nasze Słoneczko zachodzi cykl protonowo-protonowy: dwa atomy wodoru (protony) tworzą deuter i elektron, następnie deuter i wodór tworzą hel-3 emitując przy tym kwant promieniowania gamma, w trzecim etapie dwa takie atomy helu ulegając syntezie przekształcają się w hel-4 i dwa atomy wodoru (protony). Ciężar powstających produktów jest lekko mniejszy niż ciężar jąder wchodzących w proces, a brakująca masa jest przekształcana w energię - zgodnie ze wzorem Einsteina e=mc2. Każda reakcja syntezy (podobnie jak i rozszczepienia) powoduje, że wszechświat staje się odrobinę lżejszy, za to bogatszy w energię. Na Słońcu w każdej sekundzie 657 milionów ton wodoru zamienia się w 653 miliony ton helu. Energia równoważna brakującym 4 milionom ton jest wysyłana w kosmos, a jej niewielka część napędza procesy życiowe na Ziemi.

Przeprowadzenie syntezy jądrowej wymaga utrzymania odpowiedniej koncentracji reagujących atomów w odpowiednio wysokiej temperaturze (rzędu 100-200 milionów stopni) przez odpowiednio długi czas. W takich temperaturach materia przechodzi w stan plazmy. Tak więc żadne ścianki materialne nie byłyby w stanie jej utrzymać, plazma zniszczyłaby ściankę a materiał ścianki ochłodziłby to medium. Z praktycznego punktu widzenia stosunkowo łatwą jest synteza deuteru i trytu - inne reakcje wymagają o rzędy wielkości wyższych (tym samym - trudniejszych do osiągnięcia) parametrów początkowych.

W 1956 roku w ramach programu "Atom dla pokoju" Igor Kurczatow przekazał na Zachód pomysł Igora Tamma i jego ucznia Andreja Sacharowa - koncepcji urządzenia nazwanego tokamakiem (od "toroidalnaja kamiera, magnitnaja katuszka"). Była to zamknięta pułapka magnetyczna w kształcie torusa, w której sznur plazmy stanowił uzwojenie wtórne olbrzymiego transformatora a płynący prąd miał grzać plazmę. To wymyślone w 1951 roku urządzenie było alternatywą zachodniego stellaratora - pułapki magnetycznej w kształcie skręconej ósemki. Jednak po drugiej wojnie światowej badania plazmy koncentrowały się przede wszystkim na symulowaniu zjawisk w przestrzeni kosmicznej - różnego rodzaju elektromagnetyczne generatory silnych fal uderzeniowych w plazmie modelowały warunki lotu pocisku balistycznego. Sytuację diametralnie odmieniła podana w 1968 roku wiadomość, że Rosjanie uzyskali na tokamaku T3 przez jedną dziesięciotysięczną sekundy temperaturę plazmy ponad 10 milionów stopni. Rozpoczął się ogólnoświatowy wyścig do opanowania kontrolowanej syntezy jądrowej. Naukowcy jednej ze stron obiecali nawet dokonanie tego wyczynu w intencji zbliżającej się rocznicy Rewolucji Październikowej. Okazało się to jednak nierealne - zanieczyszczenia plazmy wypromieniowywały na ścianki całą dostarczaną do układu energię. Dopiero po kilkunastu latach na Zachodzie zaadaptowano ze stellatorów koncepcję takiego ukształtowania pola magnetycznego, by domieszki były usuwane poza właściwy sznur plazmy wzdłuż linii pola.

Na przełomie lat 1970-tych i 1980-tych powstały na świecie cztery ogromne układy doświadczalne drugiej generacji - tak skomplikowane i drogie, że było na nie stać jedynie super-mocarstwa światowej nauki. Zbudowano więc - w 1982 roku układ TFTR w Princeton (USA), w 1983 roku JET (Joint European Torus) w Culham pod Oksfordem, JT-60 w Naka w Japonii (uruchomiony w 1985 roku, a istotnie przebudowany na JT-60U w 1991). Budowę ostatniego z układów (a miał być pierwszym), T15 w Instytucie Kurczatowa w Moskwie, ukończono w 1988 roku, jednak urządzenie od tego czasu spoczywa "w stanie zakonserwowanym" (w architekturze nazywa się takie obiekty "trwałą ruiną"). Celem budowy układów drugiej generacji miało być przeprowadzenie "breakeven" - eksperymentu krytycznego, w którym z syntezy otrzymuje się równoważnik wprowadzonej do plazmy energii (ale bez uwzględniania niskiej sprawności procesów grzania plazmy). Warunki owego "breakeven" osiągnięto na JT-60U w 1996 roku, na JET w 1991 roku oraz dwukrotnie w 1997, na TFTR uzyskano znaczące wyniki w 1994 roku - trochę pod publiczkę i parlament, pod presją zbliżającego się zamknięcia instalacji. Te z urządzeń drugiej generacji, które jeszcze działają, dobiegają kresu technicznej możliwości dalszej eksploatacji.

Największym z trójki największych układów drugiej generacji jest JET. Jednocześnie trudno polemizować z wrażeniem, że wyniki naukowe uzyskane na tym układzie zapewniły zjednoczonej Europie pozycję światowego lidera w wyścigu do syntezy. Przemyślane posunięcia polityki naukowej Brukseli i EURATOMu dodatkowo tę hegemonię wsparły.

Uzyskanie samopodtrzymującej się reakcji syntezy byłoby możliwe przy wykorzystaniu układu tak złożonego technicznie i tak drogiego, że realną jest budowa na świecie zaledwie jednej wspólnej instalacji. I tak dochodzimy do ITERa (International Thermonuclear Experimental Reaktor) - międzynarodowego termojądrowego reaktora eksperymentalnego. Podstawą porozumienia o jego budowie były toczone w 1985 roku rozmowy prezydenta Ronalda Reagana z Michaiłem Gorbaczowem, choć nie sposób pominąć też udziału prezydenta Francji - Francois Mitterranda. W sensie politycznym był to odpowiednik programu "Atom dla pokoju" z roku 1956, a dopuszczenie ZSRR było nagrodą za pierestrojkę. Założenia projektu ITER powstały w 1987 roku, w 1988 roku do porozumienia dołączyła Japonia i Unia Europejska. Rozpoczęto trwające dziesięć lat prace konstrukcyjne, wykorzystując całą dostępną wiedzę z eksploatacji toroidalnych urządzeń drugiej generacji. W 1998 roku Kongres uznał projekt ITERa za zbyt kosztowny i administracja Billa Clintona w następnym roku wycofała USA z porozumienia. Jednak w styczniu 2003 roku Stany ponownie przystąpiły do programu. Prezydent George W. Bush tłumaczył decyzję przekonaniem, że synteza jest istotnym elementem długofalowego planu podwyższenia bezpieczeństwa energetycznego Stanów oraz znacznego ograniczenia zanieczyszczeń i emisji gazów cieplarnianych. Jednocześnie chęć uczestnictwa w projekcie wyraziły Chiny, a w czerwcu 2003 roku akces zgłosiła Południowa Korea. Jeszcze wcześniej stroną projektu stała się Kanada, która zamierzała zgłosić propozycję lokalizacji układu na swym terenie.

Tak powstało zamierzenie, które jest największym od czasów Projektu Manhattan przedsięwzięciem naukowym atomistyki. Czas budowy ITERa jest przewidywany na 10 lat, jego eksploatacja i badania na następne 20. Kolejnym etapem na drodze do energetyki termojądrowej będzie budowa instalacji demonstracyjnej DEMO. Ma to nastąpić w ciągu 35 lat, choć ta ocena jest wyjątkowo optymistyczna. Na razie nie wiadomo nawet czy byłby to układ toroidalny typu tokamaka czy stellaratora. Następnym krokiem miałaby być prototypowa elektrownia termojądrowa - PROTO. Koszt realizacji ITERa ocenia się na 10 miliardów euro, a pełnego programu dojścia do prototypowej elektrowni - na ponad 30 miliardów.

W 2001 roku strony porozumienia rozpoczęły negocjacje w sprawie lokalizacji układu ITER. Do konkursu, którego rozstrzygnięcie powinno nastąpić 16 grudnia 2003 roku w Waszyngtonie, przedstawiono cztery oferty:

  • Cadarache, w delcie Rodanu, w prowincji Aix-en-Provence koło Marsylii we Francji,
  • Clarington tuż pod Toronto w Kanadzie,
  • Rokkasho-mura w prefekturze Aomori, 600 km na północ od Tokio,
  • Vandellos koło Barcelony, w hiszpańskiej prowincji Katalonia.

USA oficjalnie zachowywały neutralność wobec europejskich lokalizacji, choć nieoficjalnie sprzyjały Hiszpanii - sojusznikowi z Iraku. W maju 2003 Komisja Europejska podjęła jednak decyzję o wyborze jednej lokalizacji, jako propozycji Unii. Wycofano z konkursu Vandellos, a Cadarache stał się ofertą ogólnoeuropejską. Clarington na przedmieściach Toronto nigdy nie było poważnie traktowane - Kanada nie odegrała bowiem znaczącej roli w badaniach drugiej generacji tokamaków. Tuż przed spotkaniem w Waszyngtonie strona kanadyjska wycofała zresztą ofertę, tłumacząc się brakiem wsparcia finansowego ze strony rządu federalnego.

Rozpoczęte 16 grudnia w Waszyngtonie spotkanie nie doprowadziło do wyboru lokalizacji. Wybór Caradache poparła Unia Europejska, Rosja i Chiny. Delegacja USA optowała zaś za Rokkasho-murą w Japonii, a dołączyła do nich Korea (wyraźnie pod dyktando Amerykanów). 20 grudnia strony rozstały się, uzgadniając jedynie, że nie jest uzasadnionym przeciąganie terminu podjęcia ostatecznej decyzji dłużej niż do połowy lutego 2004, oraz że decyzja powinna zostać podjęta (o ile to tylko możliwe) na drodze konsensusu. Negocjacje nie przewidują bowiem prostych zasad głosowania ale wymagają wypracowania zadowalającego wszystkich porozumienia.

Atutem Francji jest istniejące wokół Cadarache zaplecze naukowe Komisariatu Energii Atomowej (4300 naukowców i inżynierów). Stworzony na początku lat 1960-tych kompleks jest dzisiaj jednym z czołowych centrów badawczych, również w dziedzinach energii alternatywnych, biotechnologii i mikrobiologii. W okolicy znajduje się kilkadziesiąt dużych obiektów szeroko rozumianej atomistyki, stąd silne środowisko naukowe. Jest to zagłębie naukowe i przemysłowe - 40% krajowej mikroelektroniki, 25% produkcji stali, 10% przemysłu chemicznego Francji, przodujące w świecie zakłady produkcji śmigłowców. Pobliska Marsylia jest trzecim co do wielkości portem w Europie, a największym na Morzu Śródziemnym, szybka kolej łączy ją z Paryżem (3 godziny). Należy pamiętać, że w projekcie brałoby udział tysiące naukowców, z których wielu na kilka lat powinno zamieszkać z rodzinami w okolicy. A jest to wspaniała lokalizacja między Alpami i Lazurowym Wybrzeżem, Hiszpanią i Włochami, w dodatku klimat i kuchnia śródziemnomorska. Europejskie atuty to także dostępny w zasięgu ręki potencjał przemysłu i nauki Wielkiej Brytanii oraz Niemiec.

Japonia rozważała trzy lokalizacje: Tomakomai na wyspie Hokkaido, Nakamachi w prefekturze Ibaraki oraz Rokkasho-murę. Decyzją rządu wybrano tę ostatnią, przede wszystkim ze względu na relatywnie niską (jak na warunki japońskie) aktywność sejsmiczną. "Otoczona opłotkami (czyli wioska) Rokkasho", bo tak brzmi pełna nazwa japońskiej kandydatki, to rybacka osada w najbardziej na północ wysuniętej części wyspy Honsiu, 600 km od Tokio. Jest to dość zimne i wietrzne miejsce, odpowiednik japońskiej Syberii - pomimo wpływu morza średni opad śniegu w zimie to półtora metra miesięcznie. "Nie jest to Biegun Północny, raczej odpowiednik Szwecji" - pocieszają Japończycy. Proponowany pod budowę teren graniczy z portem, co zdaniem gospodarzy ma być atutem lokalizacji. W pobliżu znajduje się jedynie amerykańska baza, stolica prowincji (Aomori z 300 000 mieszkańców) w odległości 70 km. Natomiast na sąsiednich działkach zakład przeróbki paliwa jądrowego w końcowej fazie budowy (ma być oddany do użytku w 2006 roku), uruchomiony w 1995 roku pośredni przechowalnik odpadów radioaktywnych, a kawałek dalej zbiorniki strategicznych zapasów ropy naftowej.

Powody, dla których zdaniem wielu lokalizacja francuska jest lepsza, to:

  • wysokie ryzyko trzęsień ziemi w rejonie Rokkasho-mury,
  • wysoki kurs jena - powoduje wysokie koszty realizacji projektu. Dodatkowo wysokie ceny energii elektrycznej, która jest istotnym elementem kosztów eksploatacyjnych projektu, niepotrzebnie podniesie koszty badań. Japonia przekonuje, że po deregulacji sektora energetycznego ceny energii spadną,
  • dla Cadarache opracowano technologię wytwarzania na miejscu ogromnych cewek magnetycznych, co eliminuje ich transport, podwyższa jakość wykonania, skraca czas montażu i redukuje koszty,
  • chłodny klimat "japońskiej Syberii" i śnieżne zaspy mogą być poważną przeszkodą dla wielu naukowców z krajów cieplejszej części świata,
  • łatwo sobie wyobrazić opinie potencjalnych stypendystów, których dzieci mają się bawić w ogródku jordanowskim na podmorskim wulkanie, między mogilnikiem odpadów jądrowych, strategicznymi zapasami paliw a bazą wojskową.

Poparcie USA dla Japonii jest w znacznej mierze karą dla Francji za jej krytykę wojny w Iraku. W ten sposób rozważenie czysto technicznych i naukowych aspektów wyboru najlepszej lokalizacji ITERa przekształcone zostało w regularną wojnę francusko-amerykańską o pryncypia ogólnoświatowej polityki. Prywatnie wielu naukowców amerykańskich przyznaje się do swych pro-europejskich preferencji w sprawie lokalizacji, ale oficjalnie muszą 'uwzględniać interes kraju'.

Kanada po odrzuceniu proponowanej przez siebie lokalizacji w Ontario wycofała się z całego przedsięwzięcia w połowie stycznia 2004 roku, nie jest też skłonna wziąć udziału w alternatywnym porozumieniu (sugerowanym przez Unię). Postawa ta przypomina zachowanie polskich polityków, którzy deklarują pełne otwarcie na porozumienie z wszystkimi, ale pod warunkiem zaakceptowania przez pozostałych w całości i bez dyskusji ich warunków.

Inaczej niż to bywa w Polsce ITER znalazł się już w bieżących budżetach potencjalnych stron porozumienia. W Japonii na rok 2004 przewidziano około 2.7 miliarda jenów na wydatki z nim związane. Także ustawa budżetowa USA na bieżący rok zezwala na udział Stanów Zjednoczonych w projekcie. Jakiekolwiek ewentualne porozumienie obwarowano jednak wymogiem spełnienia następujących warunków:

  • jasnego zdefiniowania wkładu finansowego USA w kosztach budowy i eksploatacji,
  • zapewnienia, by udział wysoko zaawansowanej technologii amerykańskiej był co najmniej proporcjonalny do finansowego wkładu USA w projekt,
  • zapewnienia sytuacji, by USA nie było odpowiedzialne za wzrost kosztów elementów produkcji innych stron porozumienia,
  • zapewnienia Stanom Zjednoczonym pełnego dostępu do wszelkich danych powstałych w ramach projektu,
  • zapewnienia amerykańskim naukowcom prowadzenia eksperymentów adekwatnych do udziału USA w projekcie,
  • zapewnienia Stanom udziału w kolektywnym podejmowaniu decyzji dotyczących ITERa,
  • zapisania procedury rozwiązania porozumienia, demontażu instalacji oraz roli USA w tych procesach.

Osobą upoważnioną do negocjacji porozumienia jest sekretarz d/s energii. Żadnych środków nie można jednak przekazać na budowę ITERa bez zgody Kongresu. Środki na projekt nie mogą uszczuplić kwot na inne cele naukowe Biura Nauki, włączając w to inne programy syntezy jądrowej. Gdyby w trakcie negocjacji dotyczących ITERa niemożliwym stało się zagwarantowanie powyższych założeń - sekretarz d/s energii może przekazać Kongresowi plan przekazania rozważanych środków na krajowy projekt - FIRE (Fusion Ignition Research Experiment).

W styczniu i na początku lutego strony porozumienia/konfliktu prowadziły intensywny lobbing, przekonując w różny sposób do swoich racji i składając różne deklaracje. W połowie stycznia Rosja odrzuciła starania ministra nauki i techniki Japonii Takeo Kawamury, który przybył do Moskwy starając się o poparcie proponowanej przez jego kraj lokalizacji. Dzień wcześniej Kawamura odbył rozmowy w Korei a po Moskwie wybrał się do Chin. Z kolei podczas wizyty chińskiego prezydenta Hu Jintao prezydent Jacques Chirac oświadczył, że embargo nałożone w 1989 roku na Chiny po masakrze na Placu Tienanmen "w chwili obecnej nie ma już sensu". USA ostrzegły zaś Tajwan przed zbyt "niepodległościowymi" zakusami a sekretarz stanu Colin Powell stwierdził, że Francuzi są dumnymi ludźmi o nieprzejednanych poglądach, które od czasu do czasu irytują go. Musiał jednak docenić fakt, że to Francuzi byli sojusznikami Amerykanów w walkach o wyzwolenie się spod kolonialnej zależności Anglii. Rozpoczęło się też unijne zmiękczanie pro-japońskiego stanowiska Korei.

Bardzo istotnym dla rozwoju sytuacji była wyrażona w połowie stycznia opinia francuskiego premiera Jean-Pierre Raffarina, że Unia powinna rozpocząć projekt z lub bez poparcia USA. Następnego dnia rzecznik Komisji Europejskiej Fabio Fabbi potwierdził, że Unia Europejska posiada odpowiednie środki finansowe i wiedzę naukową (odpowiednią "masę krytyczną") by ITERa zbudować niezależnie. Zgodnie z ustaleniami 42% kosztów budowy (po odejściu Kanady około 48%) i tak mieli pokryć gospodarze. Pierwszy etapu projektu oceniano na 5 miliardów euro. Jednak około dwóch miliardów zostało już wydane na opracowanie szczegółowego projektu technicznego i rozwiązań technologicznych. Zgromadzenie niezbędnych środków nie jest więc niemożliwe, choć oczywiście jest to znacząca suma. W odpowiedzi Nihoh Kenzai Shimbun zadeklarował, że Japonia mogłaby rozpocząć nowy program syntezy termojądrowej gdyby nie doszło do porozumienia z Francją w sprawie lokalizacji. Chętnie by widział jednak udział USA i Południowej Korei w przedsięwzięciu. Japonia w przeciwieństwie do Unii Europejskiej nie bierze pod uwagę budowy układu następnej generacji ale instalacji pośredniej rozmiarami między JETem a ITERem, stąd mniej kosztownej. Należy też zauważyć, że bez poparcia Unii o jakimkolwiek poważnym porozumieniu w sprawie lokalizacji mowy być nie może, natomiast pozostanie USA poza porozumieniem nic specjalnie nie zmieni. Kraj ten wniesie zaledwie kilkanaście procent wartości przedsięwzięcia.

W połowie lutego w siedzibie Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej we Wiedniu Rada ITERa miała podjąć ostateczną decyzję. W trakcie dyskusji za zamkniętymi drzwiami ustalono jedynie kontynuowanie rozmów. Mówi się o kolejnym terminie - wczesnym marcu. Doniesienia sprzed kilku godzin o zgodzie Niemiec, Wielkiej Brytanii i Francji na redukcję o połowę irackich długów zdają się wskazywać, że do cichej ugody Unii ze Stanami już doszło. Zapłatą za zmianę stanowiska Europy w sprawie Iraku powinno być wycofanie poparcia USA dla lokalizacji ITERa w Rokkasho-mura.

W europejskich opisach jednego z największych i najważniejszych wyzwań XXI wieku już od długiego czasu zwraca się uwagę na to, że iter po łacinie oznacza drogę. Dla Unii jest to droga w przyszłość. Droga wyprowadzająca w XXI wieku Unię Europejską na pozycję światowego lidera badań nad kontrolowaną syntezą jądrową.

Marek Rabiński


Awaria w EJ Paks

Jakoś cicho w publikatorach o niezwykle interesującej z systemowego punktu widzenia i bardzo kosztownej finansowo awarii w węgierskiej elektrowni jądrowej Paks. Spieszymy więc nadrobić, trochę po herbacie, ten niedostatek. Zrobił to już właściwie doc. Andrzej Strupczewski na seminarium w dn. 30.01.2004, ale sensacja przeszła niezauważenie.

Otóż elektrownia Paks biła do 10 kwietnia 2003 rekordy jeśli chodzi o sprawność eksploatacji, w dużej mierze także dzięki zastosowaniu nowoczesnych metod remontów obiektu. Kiedy więc przyszedł czas na usuwanie osadów z wytwornic pary zastosowano metodę chemiczną. Pozostałości po czyszczeniu osadziły się niestety na elementach paliwowych. Spowodowało to konieczność obniżenia mocy do 90%, co jest dużym uszczerbkiem dla węgierskiej energetyki ponieważ 4 bloki jądrowe EJ Paks dostarczają 40% węgierskiej elektryczności. Do czyszczenia elementów zastosowano urządzenie firmy Siemens-Framatome.

Feralnego 10 kwietnia używano już drugiej ulepszonej jego wersji, obliczonej na równoczesne czyszczenie 30 elementów paliwowych. Operacji dokonywała ekipa producenta. O godzinie 16.55 zakończono czyszczenie siódmej partii elementów. Z uwagi na to, że suwnica potrzebna do ich transportu do basenu, w którym rutynowo przetrzymuje się wypalone paliwo, była akurat zajęta, urządzenie przełączono z trybu roboczego (przepływ wody 280 t/godz) na tryb oczekiwania (20 t wody na godz.). Jak wiadomo napromieniowane paliwo jądrowe wydziela ciepło powstające w trakcie rozpadu zawartych w nim izotopów - produktów rozszczepienia i przepływ 20 t miał zapewnić odbiór tego ciepła. Niestety na skutek drobnego, niezauważonego wcześniej, błędu w załadunku jednego (słownie - jednego!) elementu paliwowego do urządzenia czyszczącego woda chłodząca nie opływała wszystkich elementów ponieważ jej obieg został zbocznikowany.

Około godz. 19.30 wystąpiły pierwsze niepokojące objawy, ale miernik temperatury wskazywał, że w urządzeniu panuje temperatura 40 stopni. Załoga zorientowała się, że dzieje się coś złego ok. godz. 22 kiedy wzrosła aktywność. Oznaczało to, że pękają koszulki prętów paliwowych rozgrzane do temperatury ok. 1000 stopni. Otwarcie pokrywy urządzenia czyszczącego spowodowało gwałtowny wyrzut pary i rozsypanie się prętów paliwowych.

Blok jądrowy został zatrzymany i trwa trudna i kosztowna operacja czyszczenia olbrzymich objętości basenu przechowawczego wypalonego paliwa z materiałów radioaktywnych. Do kosztu operacji i zniszczonego paliwa należy doliczyć koszt przestoju bloku czyli koszt niewyprodukowanej elektryczności.

To co się przydarzyło Węgrom nasuwa refleksje o szerszym charakterze. Po pierwsze - nie można ślepo wierzyć w znak firmowy. Trzeba myśleć samodzielnie, szczególnie na styku firm zachodnich z naszymi. Po drugie - nie należy osłabiać czujności kiedy mamy do czynienia z obiektem jądrowym. Po trzecie - urządzenie projektował u Siemensa jakiś młody człowiek jako urządzenie de facto konwencjonalne. Doświadczeni jądrowcy wiedzą, że takie urządzenia projektuje się z dużymi zapasami i że muszą one być idioten sicher.

Krzysztof Andrzejewski


Nauka na świecie

American Journal of Health Behaviour (z listy filadelfijskiej) doniósł o wynikach naukowych badań 3288 aktywnych seksualnie uczennic ostatnich klas college'u. Stwierdzono istnienie silnej korelacji między uprawianiem seksu z więcej niż jednym partnerem a uczestnictwem w bójkach, pijaństwem, paleniem, zażywaniem kokainy czy wąchaniem kleju. Wykazano też, że stosunki z wieloma partnerami (zwykle bez zabezpieczenia) zwiększają również ryzyko ciąży, chorób wenerycznych i spowodowanej przez nie bezpłodności. Wreszcie dziewczęta, które wcześnie zaczynają, mają większe szanse na wielu partnerów w krótkim czasie.

24% badanych gimnazjalistek nie miało partnera w ciągu ostatnich trzech miesięcy, 63% miało jednego a 13 - dwóch lub więcej. Czyżby sugerowało to konieczność przedefiniowania semantycznej kategorii dziewicy na uczennicę, która nie miała partnera od 3 miesięcy?

Anty-nobla zdobyli naukowcy z Niemiec, którzy potwierdzili, że piana na piwie opada zgodnie z zależnością ekspotencjalną.

Naukowcy polscy nie mogą się doczekać chwili, gdy włączymy się w nurt światowej nauki.


REDAKCJA:
Krzysztof Andrzejewski: k.andrzejewski@cyf.gov.pl
Janusz Mika: mika@waw.pdi.net
Marek A. Rabiński: rabinski@ipj.gov.pl (http://www.ipj.gov.pl/pl/links/rabinski.ht m)

Nowych Czytelników, którzy chcą regularnie otrzymywać NEUTRONY, prosimy o przesłanie adresu swojej poczty elektronicznej któremukolwiek z członków Redakcji. W identyczny sposób prosimy dostarczać materiały do publikacji.

Numery NEUTRONÓW są dostępne pod adresem: http://india.ipj.gov.pl/neutrony