Krótko o NCBJ

Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) jest jednym z największych instytutów badawczych w Polsce. Na jego terenie działa jedyny w Polsce jądrowy reaktor badawczy MARIA. Główna siedziba Centrum znajduje się w Otwocku w dzielnicy Świerk. Część zakładów i pracowni naukowych NCBJ znajduje się w Warszawie.

Dyrektorem Instytutu jest prof. dr hab. inż. Krzysztof Kurek. NCBJ zatrudnia ponad 1100 osób. Kadra naukowa Instytutu to ponad 400 osób, w tym ponad 65 profesorów i doktorów habilitowanych, około 250 doktorów i 250 inżynierów. Pracownicy NCBJ są autorami ponad 500 publikacji naukowych rocznie (uzyskują łącznie ponad 16000 cytowań), a część z nich wchodzi do czołówki Top 2% naukowców, przygotowywanej przez Uniwersytet Stanforda. W kategoryzacji w 2017 roku instytut otrzymał najwyższą kategorię A+ i jest partnerem Wspólnego Centrum Badawczego (Joint Research Centre), które stanowi zaplecze badawczo-naukowe Komisji Europejskiej. Wszystko to, jak również liczne patenty i wdrożenia, lokują Narodowe Centrum Badań Jądrowych w ścisłej czołówce polskich instytucji naukowych.

Instytut Badań Jądrowych

Historia NCBJ sięga połowy XX. wieku, kiedy 4 czerwca 1955 roku Prezydium Rządu powołało Instytut Badań Jądrowych w Świerku koło Otwocka (IBJ). Pierwszym Dyrektorem został prof. Andrzej Sołtan. Działalność Instytutu obejmowała badania jądra atomowego, inżynierię jądrową i wykorzystanie energii jądrowej dla gospodarki narodowej. W Świerku przystąpiono do budowy pierwszego reaktora badawczego EWA, uruchomionego w 1958 roku. W późniejszych latach w Świerku zbudowano reaktory mocy zerowej MARYLA, ANNA i AGATA, używane do badań fizyki reaktorów. W 1966 roku podjęto decyzję o budowie drugiego polskiego reaktora badawczego MARIA. Reaktor ten – całkowicie polskiej konstrukcji – został uruchomiony w 1974 roku.

Podziały i przekształcenia

Decyzją gen. Jaruzelskiego z 13 grudnia 1982 roku IBJ został rozwiązany i 1 stycznia 1983 podzielony na trzy nowe jednostki: Instytut Problemów Jądrowych i Instytut Energii Atomowej (oba z siedzibą w Świerku) oraz Instytut Chemii i Techniki Jądrowej (na Żeraniu). W 1990 roku samodzielną osobowość prawną uzyskał Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Izotopów, następnie ponownie włączony do IEA. W 2007 roku nazwę Instytutu Energii Atomowej zmieniono na Instytut Energii Atomowej POLATOM.

Narodowe Centrum Badań Jądrowych...

...powstało 1 września 2011 r. w wyniku włączenia Instytutu Energii Atomowej POLATOM do Instytutu Problemów Jądrowych im. Andrzeja Sołtana.

Instytut przygotowuje się do roli organizacji wsparcia technicznego (TSO – Technical Support Organization) dla polskiego programu jądrowego, między innymi poprzez rozwój niezbędnej do tego celu infrastruktury informatycznej i laboratoryjnej, w szczególności poprzez stworzenie Centrum Informatycznego Świerk. Dzięki współpracy z ośrodkami naukowymi, naukowcy NCBJ przejmują doświadczenia krajów zaawansowanych w energetyce jądrowej i we współdziałaniu z nimi instytut kształci własną kadrę.

Jedyny w Polsce jądrowy reaktor badawczy MARIA, pracujący w NCBJ, jest stale modernizowany i należy obecnie do najnowocześniejszych reaktorów badawczych w Europie. MARIA jest reaktorem doświadczalno-produkcyjnym o mocy cieplnej do 30 MW i jednym z najwyższych strumieni neutronów wśród tego typu urządzeń. Dzięki unikatowej konstrukcji, w rdzeniu reaktora można napromieniać neutronami różnorodne materiały, np. materiały tarczowe do produkcji radioizotopów. W MARII wytwarzane są kluczowe radioizotopy dla medycyny nuklearnej, takie jak molibden-99, jod-131, lutet-177, fosfor-32, samar-153, kobalt-60, czy holm-166. Wiązki neutronów powstające w reaktorze badawczym MARIA, a wyprowadzane obecnymi w rdzeniu kanałami poziomymi, są wykorzystywane do badań materiałowych, biologicznych i technologicznych, a także domieszkowania materiałów półprzewodnikowych. MARIA stanowi również ważną aparaturę szkoleniową w zakresie fizyki i techniki reaktorowej.

Częścią Narodowego Centrum Badań Jądrowych jest Ośrodek Radioizotopów POLATOM. To znaczący w świecie dostawca i producent radioizotopów stosowanych w medycynie nuklearnej, nauce i przemyśle od 60 lat. POLATOM oferuje radiofarmaceutyki do diagnostyki i leczenia, generatory technetu, zestawy in-vivo oraz źródła izotopowe. Jest odpowiedzialny za około 1/3 światowej produkcji jodu-131 oraz 10% produkcji molibdenu-99, wykorzystywanego do wytwarzania niezbędnego w medycynie nuklearnej izotopu technetu. Radiofarmaceutyki pochodzące z POLATOMu są eksportowane do 70 krajów na 6 kontynentach i trafiają do ponad 2000 odbiorców. W Ośrodku prowadzone są prace badawczo-rozwojowe, opracowywane są nowe radiofarmaceutyki, takie jak oryginalne produkty Tektrotyd, LutaPol i ItraPol, mające zapewnić klinicystom nowe narzędzia diagnostyczne i terapeutyczne. Zyskały one uznanie zarówno w kraju, jak i za granicą, o czym świadczy zdobycie przez nie nagrody Polskiego Produktu Przyszłości.

Naukowcy z Ośrodka POLATOM biorą udział w międzynarodowych i krajowych programach badawczych. W NCBJ powstaje jedno z najnowocześniejszych na świecie centrów badawczych i produkcyjnych radioizotopów CERAD, które pozwoli na produkcję radioizotopów nie wytwarzanych w reaktorze, dzięki wykorzystaniu unikalnego cyklotronu.

W Departamencie Badań Podstawowych NCBJ prowadzone są badania służące celom głównie poznawczym. Dotyczą one fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych, astrofizyki i kosmologii. Fizycy z NCBJ uczestniczą w doświadczalnych badaniach oddziaływań protonów i jąder atomowych przy najwyższych dostępnych energiach osiąganych w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC) w Europejskim Centrum Badań Jądrowych (CERN) w Genewie. Badania te realizowane są w ramach szerokich programów eksperymentalnych ALICE, CMS, LHCb. Liczna grupa fizyków zajmuje się neutrinami, szczególnie ich oscylacjami, określeniem ich masy. Badana jest struktura protonu, pochodzenie jego masy i spinu. Prowadzone są badania struktury jąder atomowych, szczególnie tych najcięższych. Problematyka syntezy i stabilności takich jąder jest od lat ważnym obszarem aktywności naukowej NCBJ. Obserwacyjne badania astrofizyczne prowadzone w NCBJ dotyczą różnych kategorii obiektów występujących we Wszechświecie, a szczególnie wielkoskalowych struktur takich jak galaktyki i gromady galaktyk. Teoretycy zajmują się szerokim wachlarzem zagadnień związanych z Modelem Standardowym cząstek elementarnych i jego rozszerzeniami, starają się wyjaśnić fundamentalnie ważne zagadki ciemnej materii i ciemnej energii. Prowadzone są również teoretyczne badania dotyczące kwantowej grawitacji, natury osobliwości kosmologicznej. Co roku ukazuje się w czołowych czasopismach naukowych ok. 350 publikacji, których współautorami są pracownicy Departamentu Badań Podstawowych NCBJ.

Narodowe Centrum Badań Jądrowych jest jednym z zaledwie kilku na świecie producentów liniowych akceleratorów elektronów dla medycyny, przemysłu i nauki. Oryginalne konstrukcje opracowane w Instytucie, takie jak akceleratory LILLYPUT, wykorzystywane są w radiografii przemysłowej. W Centrum stworzono mobilny system SOWA wykorzystujący promieniowanie X, jak również dwuenergetyczny akcelerator dedykowany do systemu MultiControl CANIS, umożliwiający skanowanie ładunków wielkogabarytowych na przejściach granicznych. System CANIS pracujący na przejściu granicznym w Kuźnicy Białostockiej, wspólne dzieło NCBJ oraz PID Polska, został tegorocznym laureatem (2022) godła Teraz Polska w kategorii innowacje. Od ponad 40 lat Instytut wytwarza akceleratory medyczne, a najnowszym opracowaniem jest unikalny akcelerator do terapii śródoperacyjnej. W NCBJ zbudowano również urządzenia na potrzeby wielkiej nauki, między innymi akcelerator elektronów do eksperymentu GBAR w CERN, czy struktury przyspieszające akceleratora Linac4, będącego częścią kompleksu akceleratorowego LHC.

Instytut stale prowadzi wielkie projekty, takie jak uruchomienie własnego centrum badań nieniszczących CentriX, będącego ośrodkiem innowacyjno-wdrożeniowym przemysłowych technik radiacyjnych, czy będąca w przygotowaniu budowa pierwszego polskiego lasera na swobodnych elektronach – PolFEL. Projekt ten nie tylko umożliwi udostępnienie polskim naukowcom nowoczesnego urządzenia do badań, ale również pozwoli na czynne włączenie się w badawcze programy europejskie. NCBJ prowadzi również prace projektowe w celu wybudowania pierwszego w Polsce badawczego reaktora wysokotemperaturowego HTGR.

Naukowcy NCBJ biorą udział w badaniach nad materiałami odpornymi na ekstremalne warunki, takimi jak zaawansowane stopy metaliczne, czy nowe rodzaje stali, niezbędnymi w nowych technologiach, zwłaszcza związanych z przemysłem jądrowym, chemicznym i energetycznym. Od ponad 20 lat rozwijają własne oprogramowanie McChasy do ilościowej oceny defektów radiacyjnych na podstawie symulacji Monte Carlo zjawiska rozpraszania wstecz, wykorzystywane przez laboratoria we Francji, Niemczech i Stanach Zjednoczonych i będące podstawą ponad 100 publikacji w recenzowanych czasopismach naukowych. Międzynarodowy zespół Centrum Doskonałości NOMATEN zajmuje się tworzeniem innowacyjnych metod projektowania materiałów w oparciu o sztuczną inteligencję. W celu powierzchniowej modyfikacji materiałów, naukowcy NCBJ wykorzystują metody plazmowe do implantacji jonów, wytwarzania warstw i modyfikacji podłoży metalicznych i ceramicznych, dzięki urządzeniom zaprojektowanym i wykonanym w Instytucie, takim jak działo plazmowe IBIS-II.

NCBJ świadczy bogatą gamę usług badawczych i konstrukcyjnych dla kontrahentów krajowych i zagranicznych. W Instytucie prowadzone są badania detektorów promieniowania jonizującego i materiałów do ich produkcji dla wiodących producentów i laboratoriów naukowych. Wykonywana jest również unikalna elektronika do detektorów będących częścią największych eksperymentów naukowych. Do elementów produkowanych w Centrum należą także specjalistyczna aparatura i wyposażenie medyczne oraz podzespoły na potrzeby misji kosmicznych. Utworzony w Instytucie Park Naukowo-Technologiczny stanowi miejsce, w którym opracowane technologie są komercjalizowane z udziałem partnerów gospodarczych.

Narodowe Centrum Badań Jądrowych prowadzi współpracę z czołowymi instytutami na niemal wszystkich kontynentach, a profesorowie Instytutu zasiadają we władzach międzynarodowych organizacji badawczych. Centrum współuczestniczy też w globalnych przedsięwzięciach i programach naukowych, w tym w programie energetyki przyszłości ITER oraz w programie badań nad wykrywaniem ładunków niebezpiecznych i nielegalnych C-BORD.

Instytut prowadzi, wspólnie z Instytutem Chemii i Techniki Jądrowej, Szkołę doktorską, która ma uprawnienia do nadawania tytułu doktora w naukach fizycznych i chemicznych, a także dwa kierunki elitarnych interdyscyplinarnych studiów doktoranckich współfinansowanych z programu NCBiR POWER: w zakresie reaktorów jądrowych nowych generacji i projektowania radiofarmaceutyków.

Istotnym elementem działalności jest też popularyzacja wiedzy. Dział Edukacji i Szkoleń NCBJ realizuje zadanie upowszechniacania wiedzy o jednym z najwspanialszych odkryć, jakim było odkrycie promieniotwórczości, jej charakterystyki i zastosowań w nauce, technice, ekologii, medycynie, jak również pokojowym wykorzystaniu energii jądrowej. Dział współpracuje z uczelniami wyższymi i szkołami oferując szeroką gamę zajęć edukacyjnych, kursów, szkoleń oraz zajęcia laboratoryjne dla uczniów, nauczycieli i studentów oraz dla gospodarki, służb publicznych i samorządowych. Odwiedzający mają szansę zobaczenia reaktora MARIA, a także wykonania eksperymentów w Laboratorium Fizyki Atomowej i Jądrowej, przeprowadzając doświadczenia dotyczące m.in. detekcji promieniowania, pomiaru czasu połowicznego zaniku, przechodzenia promieniowania jądrowego przez materię. Co roku Instytut odwiedza kilka tysięcy gości, dla których organizowane są wycieczki edukacyjne i zajęcia wg. autorskich programów oraz szkolenia.