Pôsobili ste viac ako rok v vo výskumnom centre KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute), čomu presne ste sa venovali?

Štefan: „Pôsobili sme na rôznych oddeleniach, ja som sa venoval projektu vesmírneho rektora. Kórejcov poháňa dopredu predstava, že ak niekto niečo vymyslí, musia prísť s lepším riešením. Ak Číňania vedia letieť na Mesiac, Južná Kórea musí mať vlastný vesmírny program. Ten zahŕňa aplikáciu jadrových technológií vo vesmíre. Jeden smer sa venuje výskumu rakety pre misiu na Mars a druhý výskumu reaktora pre výrobu elektrickej energie pre vesmírnu stanicu alebo družicu. Na oddelení sme vyvíjali návrh reaktora, ktorý by dokázal vyrábať elektrickú energiu 15 či 20 rokov, bez toho, aby potreboval akýkoľvek ľudský zásah či výmenu paliva. Išlo o návrh samotného reaktora, jeho rozmerov, najvhodnejšieho paliva, optimalizáciu aktívnej zóny ako aj návrh radiačného tienenia, aby žiarenie nepoškodilo elektroniku vesmírnej stanice. Ak navrhujete reaktor pre podmienky na Zemi, nie ste natoľko limitovaný hmotnosťou a objemom použitého materiálu. My sme sa snažili dosiahnuť čo najnižšiu hmotnosť, spotrebu materiálov, čo najnižšie riziko úniku jadrového materiálu a chladenie a tienenie tak, aby reaktor nepotreboval manipuláciu."

Pracovali ste spolu?

Branislav: „Jakub a ja sme pracovali v laboratóriu, ktoré sa zaoberá vývojom aktívnej zóny prototypu sodíkového reaktora. Venovali sme sa výpočtu citlivostných profilov systému za účelom zníženia výpočtových neistôt. Znie to zložito, ale v princípe sme sa snažili zvýšiť výpočtovú presnosť a vytvoriť lepší, bezpečnejší a účinnejší dizajn reaktora. V Južnej Kórei, ktorá je dnes ázijským lídrom v oblasti jadrovej energetiky, skúmajú rôzne koncepty vývoja vlastného sodíkom chladeného reaktora, ktorý by spĺňal parametre IV. generácie reaktorov."

Ako ďaleko ste sa za rok dostali?

Štefan: "Vytvoril  som základný návrh reaktora s odporúčaním, aké materiály použiť a niekoľko variant tienenia. Finále vývoja vesmírneho reaktora sa dočkáme možno za 20 rokov."

Branislav: „Snažili sme sa optimalizovať výpočty tak, aby tvorcovia prototypu sodíkového reaktora vedeli ušetriť palivo a materiály pre výstavbe nového zariadenia, aby sa zvýšila efektívnosť reaktora a bezpečnosť. Tí , ktorí budú finalizovať dizajn reaktora, budú mať lepšie dáta,  koľko materiálu a paliva je nevyhnutne treba, budú môcť ísť na nižšiu mieru konzervativizmu. Poviem to na príklade - ak sme v minulosti navrhovali výťah s nosnosť päť ľudí, tak na to, aby sme zaručili bezpečnosť, sme potrebovali viac materiálu, hrubšie laná a lepšie brzdy a  stálo to veľa peňazí. Dnes dokážeme výťah navrhnúť ešte bezpečnejšie s nižšou spotrebou materiálu. A za to, čo ušetríme, môžeme pridať ďalšie bezpečnostné zariadenie..."

Takže ste celé dni počítali. Nemáte pocit, že veda sa vzďaľuje od experimentov smerom k simuláciám, modelom, výpočtom? Posledná Nobelova cena za chémiu bola udelená napr. práve za simulácie zložitých chemických reakcií  - nie v skúmavkách, ale v počítači...

Jakub: "Dnes máme vysokovýkonné počítače, takže vývoj je jednoduchší. Pri experimente vždy boli a sú limity, ktoré vám bránia ísť dopredu,  na niektoré testy nemáte zariadenie. Práve to vedcom v minulosti stálo k ceste k väčšej presnosti."

 

Výskum v Kórei má systém a peniaze

 

Poďme späť ku Kórei. Ktorými smermi sa ešte uberal výskum v KAERI?

Jakub: „Všetkými. Keď sa v Južnej Kórei rozhodli, že ich hospodárstvo bude stáť na lacnej energií vybrali si jadro a naprojektovali vlastný koncept ľahkovodných jadrových elektrárni. Výskum preklopili okamžite do praxe. Ľahkovodný reaktor je dnes ich vývozným artiklom. Stavajú elektrárne napr. v Saudskej Arábii. Pri výskume pochopili, že pri toľkých jadrových elektrárňach budú mať časom problém s palivom. Pustili sa preto do výskumu sodíkového reaktora, ktorý využíva vyhorené palivo. Nemenia stratégiu každého pol roka. Reagujú na všetky nové cesty, ktoré im výskum otvára a výskum zase hľadá riešenia problémov, ktoré otvára prax."

Priority výskumu sú teda koordinované centrálne, vládou?

Jakub: "U nás sa o prioritách výskumu a o inováciách iba hovorí. Nie sú finančne podporované. V Kórei je jadrový výskum financovaný zo zisku jadrových elektrárni. Výskumne centrum má vlastné spin-off firmy, ktoré majú na starosti výstavbu nových jadrových elektrárni a predaj reaktorov do iných krajín.  Šéfovia týchto inštitúcií sa stretávajú, zisk s predaja a výstavby smeruje späť do výskumu a vedci majú informácie, kam sa vo výskume uberať, čo žiada prax. S výskumným centrom spolupracujú aj univerzity, nikto sa nehrá na svojom piesku. Profesori z univerzít sú pri tom, keď sa rozhoduje o smerovaní výskumu a doktorandi na škole sa podieľajú na čiastkových výskumných úlohách. Venujú sa tomu, čo je prioritou inštitúcie, v ktorej budú neskôr pracovať."

Štefan:" A každý projekt si musí výskumný tím obhájiť. Konkurencia je v Kórei obrovská. Ak nie ste efektívny a nemáte výsledky, na vaše miesto čakajú ďalší."

Vráťme sa ešte k oblastiam výskumu v KAERI.

Jakub: „Zaoberajú sa aj medicínskymi aplikáciami, napr. využitím jadrových reaktorov na prípravu rádiofarmák a na ožarovanie zhubných nádorov a, samozrejme, majú aj vojenské oddelenie. Južná  Kórea patrí medzi najväčšie svetové ekonomiky a najväčšia svetová ekonomika sa musí vedieť brániť. Najviac podporovaný je ale výskum spracovania vyhoreného paliva. KAERI je súčasťou Science City štvrte v meste Daejeon. Keď sme cestovali do práce, každá druhá zástavka bola univerzita či výskumné centrum. Majú výskum na všetko. Vedľa nášho domu bolo napríklad Výskumné centrum ženšenu, čo je súčasť ich tradičnej medicíny. Budova tohto výskumného centra bola väčšia ako je naša fakulta (FEI STU) a pracovala tam možno päťstovka ľudí. Kórea investuje do vzdelania, do výskumu a orientuje sa na vysokošpecializované produkty - smartphony, elektroniku, jadrové reaktory... No začína už narážať na limity v podobe ľudského kapitálu."

Štefan: " Byť v práci 16 hodín je pritom bežný životný štýl bez ohľadu na to, či ste radový pracovník, alebo riaditeľ. V KAERI sme mali zabezpečené raňajky, obed aj večeru. Večer sme si odbehli zacvičiť, dali sme si večeru a vrátili sme sa do práce. A nie raz sme tam večer či ráno pri príchode do práce videli ľudí spať na stoličke..."

Na ktorom mieste v živote Kórejca je potom rodina?

Štefan: „Keď sa v rodine narodí dieťa, žena prestáva pracovať a stará sa o rodinu. Je to tradícia krajiny,  vydané ženy majú aj v súčasnosti možnosť zamestnať sa iba v štátnom sektore. Samozrejme, výnimkou sú rodinné podniky, napríklad reštaurácie, ktoré patria rodine niekoľko generácii a pracuje v nich celá rodina. Rodine však patrí víkend, počas neho sa navštevuje širšia rodina. S kolegom sme sa snažili celý rok dohodnúť na spoločnom víkend, ale nebolo to jednoduché."

Takže vo výskumnom centre nebolo pestro, samí muži...

Branislav: „Mali sme na oddelení doktorandku z Vietnamu, iné ženy boli v pozícii administratívnych pracovníčok. Všetko mladé slobodné reprezentatívne dievčatá, ktoré potom, ako si založili rodinu, vystriedali iné."

Takéto pracovné nasadenie a aj odlúčenie od rodiny sa musí nejako prejaviť - alkohol, depresia, zdravotný stav...? Alebo to je len pohľad Európana?

Jakub: „Pomerne často večer vypnú vďaka alkoholu. Život Kórejčanov je práca. Úlohou každého muža je finančne zabezpečiť rodinu, samotná starostlivosť o deti pripadá na ženy. Pokiaľ muž nemá dostatočné finančné zázemie, ani nerozmýšľa o založení rodiny. Je to obrovský rozdiel oproti našim pracovným návykom a modelu európskej rodiny."

 

Jadrovú bombu mohlo mať aj Slovensko


Vráťme sa k jadrovému výskumu. Ak sa u nás hovorí o jadre, verejná diskusia je laická a smeruje od „áno, chceme jadrové elektrárne" po „nie, nechceme, lebo je to nebezpečné." Svet zatiaľ ide v tejto oblasti dopredu a investuje do výskum rôznymi smermi. Aké to sú?

Jakub: „Jeden smer je vývoj reaktorov IV. generácie ako nástupcov súčasných reaktorov III. generácie z ktorých drvivú väčšinu tvoria ľahkovodné reaktory. V rámci tohto vývoja existuje niekoľko konceptov - rýchle reaktory, vysokoteplotné reaktory či reaktory chladené super-kritickou vodou prípadne roztavenými soľami. V rámci rýchlych reaktorov sa výskumné témy tiež zaoberajú rôznymi variantmi podľa druhu chladenia, teda héliom chladený reaktor, olovom či sodíkom chladený reaktor. Najperspektívnejší je vývoj reaktora chladeného sodíkom, pretože na tejto technológií sa pracuje od 60. rokov minulého storočia. Aby však išlo o reaktor IV. generácie, musí spĺňať presné parametre - už nie je zaujímavá len výroba elektrickej energie, ale aj schopnosť produkcie alternatívnych zdrojov alebo nosičov energie ako napr. vodík, využitie vyhoreného paliva,  efektívnosť, ekonomickosť, udržateľnosť, bezpečnosť, nešíriteľnosť jadrového materiálu...  Je to ako značka AAA pri elektrických spotrebičoch... "

Branislav: "Nikto pritom neráta s tým, že reaktory IV. generácie úplne nahradia dnešné reaktory, pretože tie budú ďalej vytvárať palivo pre novú generáciu. Dnes už fungujú vo svete rýchle reaktory, ktoré dokážu množiť a spracovať vyhorené palivo z reaktorov III. generácie. Najmä Rusko má bohaté skúsenosti. Existujú aj prototypy sodíkom chladených reaktorov, no nespĺňajú všetky parametre , aby mohli byť označené ako IV. generácia."

Je požiadavka na novú generáciu reaktorov - aby dokázali spracovať vyhorené jadrové palivo, nevyhnutná, pretože zásoby uránu vydržia len najbližších niekoľko desiatok rokov?

Štefan: "Závisí to od toho,  koľko energie bude svetová populácia potrebovať a od politikov, aká časť energie bude pochádzať z jadra. Trendy hovoria o tisíckach reaktorov, čo nie je nepredstaviteľné, keď vidíme plány Číny, ktorá chce každý rok spustiť jeden nový reaktor. Pri takomto trende sa môže stať, že do konca storočia prírodný urán nebude. Hoci, slovo „nebude" nie je úplne presné  - bude, ale  otázkou bude cena, za ktorú ho dokážeme vyťažiť. Pri stále komplikovanejšej ťažbe bude desaťnásobne drahší. Výhodnejšie bude spracovať vyhorené palivo."

Jakub: "V súčasnosti  využívame na výrobu elektriny len percento vyťaženej suroviny, takže sme veľmi neefektívni. Navyše nám zostáva vyhorené palivo, ktoré „svieti" desaťtisíce rokov. Vo vyhorenom palive zostáva takmer 95 percent uránu a vznikajú nové prvky, napr. amerícium, ktoré „svieti" desiatky tisíc rokov. Prepracovaním a opätovným použitým tohto paliva znížime množstvo odpadu a vo finále zostane odpad, ktorý bude „svietiť" 200 či 300 rokov, kým dosiahne hodnoty prírodného uránu. Výskum v tejto oblasti má preto význam,  no verejnosť naň reaguje negatívne a politický cyklus je štvorročný. Každý si zváži, či investuje energiu do podpory jadrového výskumu..."

V Južnej Kórei má ale najväčšiu podporu, ako ste spomenuli.

Branislav: „Už dnes vedia krajiny prepracovať vyhorené jadrové palivo, ale technológia je drahá. V princípe si prepracovateľský závod môže postaviť akákoľvek krajina, pokiaľ bude dodržiavať medzinárodné pravidlá stanovené Medzinárodnou agentúrou pre atómovú energiu (MAAE/IAEA). Otázkou je však ekonomickosť a politický tlak okolitých krajín. Pre Slovensko by sa spracovateľský závod neoplatil, naše 4 jadrové elektrárne ročne vyprodukujú desiatky metrov kubických odpadu. V Európskej únii by stačili dva spoločné spracovateľské závody. Dohodnúť sa, je však ťažké. Znamená to za spracovanie platiť, preto by si každá krajina najradšej odpad prepracovávala sama. Druhý rozmer je snaha medzinárodného spoločenstva zabrániť tomu, aby sa technológia nezneužívala najmä v krajinách ako Irán a pod. Pokiaľ má krajina obohacovaciu technológiu, časom si vie vyrobiť materiál vhodný pre atómovú bombu, preto je potrebné túto činnosť regulovať."

Ak sa dnes pozeráme na to, ako sa správa Rusko, môžeme diskutovať o tom, ktoré krajiny sú  väčším či menším ohrozením medzinárodnej bezpečnosti. Rusko však má prepracovávateľské kapacity a prepracúva vyhorené palivo. Dodržiava v tejto oblasti pravidlá dané medzinárodnou agentúrou?

Branislav: „Rusko, USA a Francúzsko boli jedny z prvých krajín, ktoré ovládli silu jadrovej energie. Zároveň si uvedomovali jej potenciál, preto spoločne iniciovali dostupnosť tejto technológie pre všetkých. Stratila by sa tým potreba budovania nového jadrového arzenálu a vyrovnala by sa tak strategická rovnováha na svete.  Tieto krajiny umožnili, že vznikol nový vývozný artikel v podobe mierového využívania jadrovej energie na výrobu elektrickej energie. Keďže sa stále jednalo o jadrovú technológiu museli sa ale zaviesť určité pravidlá a Rusi boli jedny z tých, ktorí tieto pravidlá tvorili."

Ďalší rozmer, o ktorom sa pri jadrových elektrárňach často diskutuje, je ich odstavovanie.  Slovensko dodnes priebežne aktualizuje plán odstávky A1 a V1 v Jas. Bohuniciach. Proces stále nie je dokončený, pritom A1 sa stavala v 50. rokoch a V1 v 70. rokoch minulého storočia. Rovnako je to v iných krajinách. Podľa wikipédie stojí odstavovanie jadrovej elektrárne od 300 miliónov až po 5-6 miliárd dolárov...

Štefan: „Proces vyraďovania jadrovej elektrárne závisí od jej prevádzky. Ak došlo k udalosti, môže to byť aj niekoľko desiatok rokov. Ak ide o nehavarovanú elektráreň, môže byť na jej mieste zelená lúka aj za menej ako 20 rokov. Rozhoduje, akú stratégiu vyraďovania si vyberieme. Lacnejšie sú tie, kde sa elektráreň vyraďujú postupne a pri jednotlivých komponentoch sa čaká na to, kým poklesne ich rádioaktivita. Niektoré materiály sa recyklujú, niektoré môžu ísť na skládku, tie nebezpečné idú do podzemných úložísk. O každom takomto odpade sa vedú záznamy."

Branislav: „Jadrovú elektráreň by sme vedeli vyradiť hneď po odstavení, ale bolo by to príliš drahé, preto sa začína s obslužnými budovami a na konci je reaktor. Štandardy Medzinárodnej agentúry pre atómovú energiu odporúčajú každej krajine, ktorá má jadrovú elektráreň, odkladať si na odstávku z ceny predanej energie. Najdlhšie trvá vyraďovanie havarovanej elektrárne. Krajiny na to myslia aj v legislatíve. Ukrajina musí zo zákona úplne vyradiť havarovanú elektráreň Černobyľ. Aktuálne plány sú, že do 30 rokov nebude po nej ani stopa."

Naozaj môžeme veriť tomu, že všetky krajiny, ktoré majú jadrovú elektráreň si odkladajú a pri rastúcich nákladoch na prevádzku štátu, budú mať zdroje na odstavenie elektrárni?

Jakub: "Krajiny, ktoré majú jadrové elektrárne, akceptujú túto požiadavku. Nevyraďovanie tiež stojí peniaze. Nečinnosť môže viesť k tlaku z okolitých krajín a aj k sankciám. Zaujímavé je, že o spôsobe zneškodnenia sa nehovorí pri fotovoltarických článkoch, ktoré majú životnosť asi 10 rokov, skladajú sa z nebezpečných chemikálií a stále ich pribúda."

Hovoríte, že v KAERI , ale aj vo Francúzku, kde ste tiež pôsobili vo výskumnom centre, prebieha aj vojenský výskum. Máte informácie, kam sa svet uberá v tomto smere?

Jakub: "K vojenskému výskumu cudzincov nepustia, museli by byť príslušníkmi armády krajiny. No každý, kto pracuje v oblasti jadrového výskum, pozná aj princípy jadrových zbraní. Ak by neexistovala medzinárodná kontrola,  jadrové bomby by mohla mať každá krajina, ktorá má jadrovú elektráreň. Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu túto oblasť pravidelne sleduje a vydáva správy o tom, ktorá krajina má blízko k jej zostrojeniu. Počas komunizmu, keď sa u nás spustili Jaslovské Bohunice a prebiehal tu aj výskum rýchlych reaktorov, agentúra odhadovala, že Slovensko by mohlo mať bombu do dvoch rokov. Nie je problém dopracovať sa k plánom na výrobu jadrovej bomby, je ich plný internet. Problém však môže byť získať kvalitný štiepiteľný materiál. V prípade uránovej bomby sú potrebné veľké množstvá materiálu s vysokým obohatením izotopu 235U. V prípade plutónia však stačí  asi 250 gramov. Keďže vyhoreté jadrové palivo obsahuje istý podiel plutónia, je to jeden z hlavných dôvodov, prečo musí byť jadrové palivo pod stálym dohľadom. Na druhej strane si však treba uvedomiť, že na získanie čistého plutónia, hlavne izotopu 239Pu, z vyhoretého paliva sú potrebné špeciálne prepracovateľské technológie."

Takže diskusie o tom, či má bombu Severná Kórea sú zbytočné, môže ju mať kedykoľvek, keď má jadrovú elektráreň.

Branislav: "O tom či má Severná Kórea jadrové zbrane by sa mohli viesť diskusie. Keďže jadrové reaktory v ktorých by mohla namnožiť potrebné množstvo plutónia a linky na obohacovanie paliva má, s vysokou pravdepodobnosťou má aj jadrové zbrane. Otázne však je, či má balistické rakety dlhého doletu pomocou ktorých by mohli zasiahnuť krajiny ako napríklad  USA."

Ako túto hrozbu zo strany Severnej Kórey vnímajú v Južnej Kórey? Boli vo výskumnom centre špeciálne bezpečnostné opatrenia?

Jakub: "Obyvatelia Južnej Kórey v bežnom živote politiku neriešia. Určite menej ako ľudia masírovaní propagandou.  Dokonca o hrozbe žartujú. Počas leteckej šou mi šéf hovorí: Počuješ, to už zaútočil Kim Čong-un. Bezpečnostné opatrenia sú v KAERI slabšie, ako boli trebárs vo Francúzsku. Na vstup stačili elektronické karty zamestnancov. Vo Francúzsku sme vošli do výskumného centra autobusom, museli sme vystúpiť, skontrolovali nás a prestúpili sme na ďalší autobus."

 

Na Slovensku sa o podpore výskumu len rozpráva


Vrátili ste sa na Slovensko pred necelými dvoma mesiacmi. Kultúrny šok?

Štefan: „Kultúrny šok zažívame najmä z administratívy, ktorú musíme riešiť. Ak sme v Kórei potrebovali niečo k výskumu a vedeli sme si to obhájiť, okamžite sme to dostali. Na Slovensku si človek musí všetko vybehať sám. Máme učiť, viesť študentov, konzultovať, robiť administratívu, zháňať peniaze na výskum, manažovať projekt a v rámci neho robiť výskum aj administratívu. Ako sa to dá stíhať? Ak sme hovorili, že v Kórei sme pracovali 16 hodín, teraz si uvedomujeme, že pracovná doba vlastne zostala, ale efektivitu práce nemožno v takýchto podmienkach udržať. "

Jakub: „Nakoniec zistíte, že máte rovnako či ešte menej voľného času a času na rodinu ako Kórejci. No viac sa rozčuľujete..."

Keď ste sa vrátili na Slovensko, boli ste odhodlaní zostať tu a využiť skúsenosti...

Jakub: „S našim backgroundom môžeme odísť kedykoľvek, ale radi by sme zostali na Slovensku. Nedá sa však  bojovať donekonečna. Dokončujeme doktorát a nevieme, či peniaze na nových zamestnancov."

Branislav: "Slovensko je aktuálne v hre o zriadenie výskumného inštitútu a demonštračného plynom chladeného rýchleho reaktora IV. generácie Allegro. Ide o európsky projekt. Uvažuje sa s niektorou z krajín Strednej Európy, teraz ide o to, ktorá vláda uvoľní financie, resp. ako sa Slovensko, Poľsko, Česká republika a Maďarsko dohodnú na rozpočte. Ak by bol demonštračný reaktor  IV. generácie u nás, zdvihla by sa úroveň vzdelávania a výskumu, mladí odborníci by nemuseli odchádzať. Otvoril by sa priestor pre vysokošpecializovaný výskum a zvýšila by sa aj naša jadrová bezpečnosť. Ak krajina vzdeláva odborníkov na jadro, vie lepšie a bezpečnejšie prevádzkovať svoje jadrové elektrárne. Zatiaľ je u nás situácia skôr opačná. Ťažko by sme dnes hľadali vo svete krajinu okrem Slovenska, ktorá má jadrové elektrárne, ale nemá experimentálny reaktor.  Naši študenti robia merania na experimentálnych reaktoroch v Prahe, Viedni či v Budapešti. V Prahe je experimentálny reaktor na ČVUT a v Centre výskumu  Řež. Budapešť má na technickej univerzite dva reaktory a jeden vo výskumnom centre. Aspoň v niečom je Slovensko výnimočné..."

Andrea Settey Hajdúchová