Grupa 47 osobowa ze szkół gimnazjalnych i ponadgimnazjalnych z calej Polski, wśród nich 20 najlepszych finalistów konkursu o fuzji jądrowej, przebywała w Greifswaldzie w dniach 21 - 24 września 2011 roku. Uczestnicy szkolenia mieli zajęcia w Instytucie Fizyki Plazmy, Instytucie Plazmy Niskotemperaturowej oraz na Wydziale Fizyki Uniwersytetu w Greifswaldzie. W każdym z tych miejsc oprócz wykładów uczniowie i nauczyciele zobaczyli laboratoria i zapoznali się z projektami realizowanymi w tych instytutach. Największym projektem niewątpliwie okazała się budowa największego na świecie stellaratora W7-X.

Program szkolenia

Max-Planck-Institut für Plasmaphysik

• Wykłady

- Fuzja jądrowa – podstawy fizyczne, fizyka materiałów, przegląd technologii
- Historia badań nad energetyką termojądrową - budowa stellaratora W7-X

• Zajęcia warsztatowe w laboratoriach instytutu

- VINETA eksperyment
- Zwiedzanie stellaratora Wendelstein 7-X

Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

• Wykłady

- 550 letnia historia Uniwersytetu w Greifswaldzie
- Problemy z energią – teraźniejszość i przyszłość

• Zajęcia praktyczne w laboratoriach fizycznych dla studentów
- Pokazy eksperymentalne w pracowniach naukowców

Institut für Niedertemperatur-Plasmaphysik

• Zwiedzanie laboratoriów

- oddział projektów medycznych - oddziaływanie plazmy ze skórą (gojenie ran), sterylizacja implantów
- oddział projektów dla przemysłu spożywczego - sterylizacja opakowań
- oddział projektów dla energetyki - lampy plazmowe{phocagallery view=category|categoryid=10|limitstart=0|limitcount=0}

P.K. PANIE PROFESORZE, JAK TO SIĘ STAŁO, ŻE PAN ZOSTAŁ FIZYKIEM? CZY OD DZIECKA MARZYŁ PAN O KARIERZE FIZYKA? KTO MIAŁ WPŁYW NA WYBÓR TAKIEGO KIERUNKU? CZY UCZESTNICZYŁ PAN W KÓŁKACH ZAINTERESOWAŃ? JAK PRZEBIEGAŁA PANA EDUKACJA?

A.G. -Nie, to nie było tak, że od dziecka marzyłem o karierze fizyka. Po podstawówce chodziłem do liceum ogólnokształcącego i wiele rzeczy mnie interesowało, a najbardziej dobra zabawa. Na szczęście czytanie książek i naukę też uważałem za dobrą zabawę. Chyba na maturze po raz pierwszy pomyślałem poważnie o fizyce. Wybrałem ten przedmiot jako dodatkowy (przedmioty ścisłe nie sprawiały mi trudności) i na egzaminie ustnym dostałem pytanie dotyczące promieniowania rentgenowskiego, a tak się złożyło, że niewiele wcześniej oglądałem w TV program Eureka poświęcony właśnie promieniowaniu rentgenowskiemu, mogłem więc na egzaminie zabłysnąć wiedzą wykraczającą poza program szkolny. To zrobiło dobre wrażenie na egzaminatorach, a mnie dało satysfakcję i chyba wtedy po raz pierwszy zakiełkowała ta myśl, że może jednak fizyka. Tak więc przypadek. Dodam, że kiełkowanie miało miejsce w słynnym rembertowskim LILO, czyli Pięćdziesiątym Pierwszym Liceum Ogólnokształcącym im. Tadeusza Kościuszki w Warszawie. Na studia poszedłem jednak na inny kierunek, na elektronikę. To wynikało z praktycznego podejścia do życia, jakie wyniosłem z domu rodzinnego. I znów przypadek – po pierwszym semestrze studiów trwał nabór na fizykę (techniczną, bo to była politechnika), na podstawie wyników egzaminów po pierwszym semestrze. Zakwalifikowałem się, a jak zacząłem studiować, to fizykę uznałem już całkowicie za najciekawszą i odpowiednią dla mnie dziedzinę wiedzy.

P.K. JEST PAN DYREKTOREM WAŻNEJ PLACÓWKI NAUKOWEJ, PROSZĘ POCHWALIĆ SIĘ SWOIMI OSIĄGNIĘCIAMI, JAKIE BYŁY WAŻNE WYDARZENIA W KARIERZE NAUKOWEJ?

A.G. W karierze naukowej ważne jest zdobywanie kolejnych stopni naukowych. Doktorat zrobiłem w roku 1981, habilitację w 1995. Doktorat dotyczył pewnej metody kompresji i nagrzewania plazmy do warunków, w których mogą zachodzić reakcje fuzji jądrowej. Analizowałem teoretycznie możliwość osiągnięcia takich warunków za pomocą lasera i materiału wybuchowego. To dość odważne połączenie wyrafinowanego narzędzia jakim jest laser, z brutalną siłą materiału wybuchowego, nic więc dziwnego, że w praktyce ta metoda nie zdała egzaminu. Ale doktorat pozostał. Przy okazji habilitacji zajmowałem się czymś, czym zajmuję się do dzisiaj, a mianowicie fuzją jądrową w tokamakach. Ponownie analizowałem teoretycznie (jestem teoretykiem, który wykorzystuje komputer do modelowania zjawisk fizycznych), tym razem procesy równowagi oraz transportu masy i energii w plazmie tokamaka. Największe osiągnięcie w tej pracy było wtedy, gdy przy pomocy tylko papieru i długopisu wyprowadziłem równanie stanu zrelaksowanego plazmy, w której występują przepływy. Nazywane jest ono uogólnionym równaniem Taylora. Po dość skomplikowanych obliczeniach otrzymałem proste, a przy tym bardzo ładne równanie, co było źródłem ogromnej satysfakcji. (Podejrzewam, że podobne odczucia miał Einstein, gdy otrzymał swoje słynne równanie). Fizycy przykładają dużą wagę do estetyki (specyficznie pojmowanej) i jeśli równanie jest „ładne”, to podejrzewają, że także prawdziwe. To trzeba jednak sprawdzić. W tym wypadku było i ładne, i prawdziwe.
Naukowcy, na szczęście nie wszyscy, w pewnym wieku i po zgromadzeniu dostatecznego doświadczenia, stają się raczej organizatorami badań naukowych, w mniejszym stopniu uczestniczą w nich osobiście. Tak było ze mną. W 2004 roku zacząłem organizować sieć naukową o nazwie Asocjacja Euratom. To było związane z przystąpieniem Polski do Unii Europejskiej i potrzebą integracji naszych badań nad fuzją z europejskim (i światowym) programem w tym zakresie. I to się udało – Asocjacja skupia w tej chwili zespoły naukowe w 14 ośrodkach (instytutach, uczelniach) w wielu miastach Polski i aktywnie uczestniczy w międzynarodowych badaniach, których sztandarowymi projektami są projekty ITER, JET i Wendelstein 7-X. Jako szef Asocjacji jestem koordynatorem w Polsce tych badań i reprezentantem naszego kraju w europejskich gremiach zarządzających programem. To duża satysfakcja być potrzebnym tak wielu ludziom.

P.K. KIERUJE PAN INSTYTUTEM FIZYKI PLAZMY I LASEROWEJ MIKROSYNTEZY. CZYM ZAJMUJE SIĘ TA INSTYTUCJA?

A.G. Plazmą, przy czym trzeba dodać, że plazmą gorącą. Ogień w kominku, płomień świecy to też plazma, tyle że my taką plazmę nazywamy zimną (bez obrazy). Jak mówię „gorąca”, to mam na myśli co najmniej kilkadziesiąt tysięcy stopni, a bywa że i sto milionów (w jądrze Słońca jest 15 milionów). Taką plazmę można uzyskać za pomocą laserów wielkiej mocy lub za pomocą generatorów, w których płynie prąd elektryczny o natężeniu milionów amperów. Mamy i jedne, i drugie. Nasz generator plazmy o nazwie PF-1000, które służy badaniom od trzydziestu lat, jest największym na świecie urządzeniem typu plasma focus. Badamy tę plazmę metodami, które są naszym osiągnięciem. Nie jest tak łatwo zbadać coś, co ma temperaturę rzędu kilkuset tysięcy stopni i co „żyje” ułamek sekundy. My wiemy, jak to robić. A robimy to po to, aby opanować taką plazmę i skłonić ją do tego, aby uwalniała energię w wyniku fuzji lekkich jąder wodoru. To ten sam proces, dzięki któremu świeci Słońce i od miliardów lat dostarcza energię Ziemi. To samo chcemy robić my, ludzie – na początek w naszym laboratorium, a kiedyś w elektrowni termojądrowej.

P.K. FUZJA JĄDROWA, A SZCZEGÓLNIE ENERGIA UZYSKANA W PROCESIE SYNTEZY JĄDROWEJ JEST OBECNIE BARDZO MODNYM TEMATEM. KTO LUB JAKIE ZDARZENIE ZAINTERESOWAŁO PANA FUZJĄ?

Z fuzją zetknąłem się na ostatnim roku studiów, wcześniej nic o niej nie wiedziałem, nie była w programie moich zajęć, chociaż na uczelni istniał już zespół badający możliwości osiągnięcia fuzji jądrowej za pomocą laserów. I właśnie przedstawiciel tego zespołu przyszedł kiedyś do nas, do studentów, aby opowiedzieć o plazmie i fuzji jądrowej. To było tak ciekawe i zachęcające, że pracę magisterską pisałem już na ten temat. Tą osobą był – wówczas doktor, dzisiaj profesor – Jerzy Wołowski, z którym pracuję do dziś (w IFPiLM jest zastępcą dyrektora ds. naukowych). Dodam jeszcze, że samo słowo „plazma” zabrzmiało bardzo ładnie w moich uszach, co nie było bez znaczenia (fizycy przykładają dużą wagę do estetyki, specyficznie pojmowanej, ale to już mówiłem).

P.K. JAKIE SZANSE MA ZASTOSOWANIE FUZJI JĄDROWEJ JAKO SPOSOBU UZYSKANIA ENERGII W NASZYM KRAJU? CZY POLSKA UCZESTNICZY W REALIZOWANYCH W EUROPIE PRZEDSIĘWZIĘCIACH ZWIĄZANYCH Z TYM TEMATEM?

A.G. Fuzja jądrowa, jej opanowanie, jest problemem globalnym, tak jak problemami globalnymi są: zapewnienie planecie Ziemia źródeł energii i problem zanieczyszczenia środowiska emisją gazów cieplarnianych, jakie uwalniają się przy spalaniu węgla, ropy naftowej i gazu. Żadnego z tych problemów nie uda się rozwiązać w żadnym pojedynczym kraju świata, nawet w tych najpotężniejszych. To wymaga zbiorowego wysiłku i taki wysiłek został podjęty. Myślę o projekcie ITER, w którym uczestniczy także Polska jako członek Wspólnoty Euratom. Pozostali partnerzy to USA, Japonia, Rosja, Korea Południowa, Indie i Chiny – w sumie ponad połowa ludności świata uczestniczy w tym bezprecedensowym przedsięwzięciu, (większość z nas w te sposób, że płaci podatki; nie tak duże – w Europie każdy z podatników wykłada na ten projekt kilkanaście złotych rocznie). Powodzenie tego projektu będzie ważnym krokiem na drodze (droga to iter po łacinie) do globalnego rozwiązania tych problemów. Polska uczestniczy w europejskich projektach JET, Wendelstein 7-X, Tore Supra, Textor, Compass i innych, oraz w europejskim programie opanowania fuzji jądrowej za pomocą laserów. Ten ostatni nazywa się HiPER i skupia naukowców nie tylko z Europy. O ITERze już mówiłem.

P.K. SĄDZI PAN, ŻE W PRZYSZŁOŚCI FUZJA MOŻE BYĆ GŁÓWNYM ŹRÓDŁEM ENERGII ELEKTRYCZNEJ W EUROPIE I ŚWIECIE? JAKI JEST STOPIEŃ ZAANGAŻOWANIA PAŃSTW EUROPEJSKICH W TO PRZEDSIĘWZIĘCIE?

A.G. Takie są prognozy. W dalekiej perspektywie nie będzie zbyt wiele opcji – zasoby paliw kopalnych kiedyś się wyczerpią. To jest odległa perspektywa, ale wyzwanie ogromne i wymaga już teraz podjęcia wysiłków zmierzających do opanowania nowych źródeł energii. Fuzja może być jednym z nich, energia słoneczna jest innym poważnym kandydatem. Europa angażuje się w bardzo dużym stopniu w te badania, gdyż jest bardzo uzależniona od zewnętrznych źródeł energii, co ją odróżnia od Stanów Zjednoczonych i Rosji, a także Chin, mających własne, bogate źródła energii. W podobnej sytuacji jak Europa jest Japonia i dlatego obydwie są najbardziej aktywnymi ośrodkami badań nad fuzją jądrową. Europa pokrywa 45% kosztów budowy i eksploatacji ITERa.

P.K. CZY PRACUJE PAN ZE STUDENTAMI? JEŻELI TAK, JAK PAN OCENIA OBECNYCH STUDENTÓW, ICH ZAANGAŻOWANIE W PRACE NAUKOWE, CHĘĆ POSZERZANIA WIEDZY?

A.G. Nie, nie pracuję. IFPiLM jest instytutem badawczym i nie prowadzimy studiów. Dlatego trudno mi odpowiedzieć na to pytanie.

P.K. FIZYKA NIE JEST PRZEDMIOTEM LUBIANYM PRZEZ MŁODZIEŻ, JEST TRUDNYM PRZEDMIOTEM. CO NALEŻAŁOBY ZROBIĆ, BY MŁODZIEŻ, TAK JAK KIEDYŚ, ZAINTERESOWAŁA SIĘ TĄ DZIEDZINĄ NAUK PRZYRODNICZYCH?

A.G. Trzeba pokazać, że fizyka jest wokół nas, że nie są to tylko abstrakcyjne prawa nie mające związku z rzeczywistością. Podam przykład: fizyka uczy nas, że wszystkie przedmioty, lekkie i ciężkie, spadają na ziemię w tym samym czasie (prawo Galileusza). A przecież każdy „wie”, że jest inaczej. No więc jak to jest w końcu z tym spadaniem? Ciekawa dyskusja na ten temat da uczniom więcej niż obliczanie czasu upadku jakiegokolwiek przedmiotu na Ziemię. Uczniowie sami powinni dojść do tego, jak jest naprawdę, nauczyciel powinien ich jedynie nakierować na drogę do prawdy. Michael Faraday napisał książkę Dzieje świecy, wszystkiego niecałe sto stron (Pruszyński i spółka, 1997). Dostrzegł ciekawą fizykę (i chemię) w czymś, co jest blisko nas, a co zazwyczaj nie zaprząta nam głowy rozważaniami naukowymi, a cieszy jedynie światłem i ciepłem. Tyle że dzisiaj nie używa się już świec.

P.K. A TERAZ BARDZIEJ OSOBISTE PYTANIE. JAKIE JEST PANA HOBBY, JAK PAN ODPOCZYWA, CO JEST NAJWSPANIALSZYM RELAKSEM DLA PANA?

A.G. Należę do tych szczęśliwców, dla których to co robią w pracy jest jednocześnie hobby. Dodam, że praca bywa czasami tak absorbująca, że nie ma już czasu na inne hobby. No ale czasami trzeba odpocząć i zrelaksować się. Wtedy czytam, oglądam filmy, spaceruję i słucham muzyki. Czyli tak jak większość. Moim marzeniem jest rozwinięcie w sobie hobby o nazwie ogrodnictwo, ale nie mam do tego zupełnie talentu. Zaniedbane ogrody też mają swój urok.

P.K. BARDZO DZIĘKUJĘ ZA POŚWIĘCONY CZAS I ŻYCZĘ DALSZYCH SUKCESÓW

W dniach 26 - 28 maja 2011 odbyło się szkolenie „Fuzja jądrowa - czysta i bezpieczna energia przyszłości” w ramach ogólnopolskiego projektu edukacyjnego „Fuzja w szkole i społeczeństwie” realizowanego przez Krajowy Punkt Kontaktowy przy Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie.

Read more ...