„Mano pažintis su fizika įvyko vaikystėje, kuomet tėtis pamokė lituoti mikroschemas, parodė pagrindinius elementų jungimo į elektros grandinę principus.
Supratau, kad atrandant įdomius dalykus kartais galima ir pirštus nusvilti“, – šypsosi šiandien jau fizikos mokslų daktaras Žilvinas Ežerinskis, Fizinių ir technologijos mokslų centre tyrinėjantis 129-ąjį jodo izotopą, kuris yra radioaktyvus.
Atrodo, kad kremtantis tokį sausą ir daug kam neįkandamą mokslą žmogus turėtų sėdėti tarp keturių sienų ir knibinėti mįslingus dalykus. Tiesos yra, tačiau Žilvinui fizika laboratorijos duris atvėrė į pasaulį.
Nesenai iš Venecijos sugrįžęs jaunasis mokslininkas birželio mėnesį vėl važiuos ten, kaip pats sako, užbaigti pradėtų darbų.
Sena laboratorija neišgąsdino
Baigęs Šilutės Vydūno gimnaziją, Žilvinas įstojo studijuoti fizikos Vilniaus pedagoginiame universitete. Mokslai sekėsi gerai, tačiau stipresnę simpatiją šiam dalykui jis pajuto magistrantūroje. „Vieną dieną į didaktikos paskaitą atėjo profesorius Alfonsas Rimeika ir paklausė, ar nebūtų norinčių padirbėti laboratorijoje. Pasiūlymas mane sudomino, todėl sutartu laiku nuėjau į Teorinės fizikos ir astronomijos institutą“, – lemtingą postūmį prisimena vyras.
Čia jo laukė pažintis su kraštiečiu, iš Švėkšnos kilusiu profesoriumi Petru Serapinu. Pastarasis, norėdamas studentą išbandyti, nusivedė į senąją instituto laboratoriją ir parodė, kaip reikėtų dirbti. Tik jau išeinant pasakė, kad jei buvo įdomu, tai kitą dieną nusivesiąs į naująją laboratoriją.
Kandidatų buvo ir daugiau, bet profesorius išsirinko Žilviną. Mokslinis darbas jaunuolį sudomino, tad gavęs magistro laipsnį, nedvejodamas įstojo į fizikos doktorantūrą Vilniaus universitete. Per visą ketverių metų mokymosi laikotarpį prof. P.Serapinas jaunajam moksliniam bendradarbiui negailėjo patarimų, konsultuodavo kilus neaiškumams.
Stažuotės praplėtė galimybių ribas
Apie Lietuvoje dar naują, Europos Sąjungos finansuojamą projektą „Podoktorantūros (post doc) stažuočių įgyvendinimas Lietuvoje“ Ž.Ežerinskis buvo girdėjęs dar paskutiniuosiuose doktorantūros kursuose.
Pasak jo, šis projektas yra puiki galimybė rengtis savarankiškam tiriamajam darbui, kelti savo mokslinę kvalifikaciją bei įgyti naujų žinių ir įgūdžių. Jauni mokslininkai gali ne tik inicijuoti savas tyrimų temas, projektus, bet ir susirasti bendraminčių visame pasaulyje.
Sėkmingai apsigynęs disertaciją, Žilvinas nusprendė išbandyti savo jėgas 2012-2014 m. podoktorantūros stažuočių konkurse ir pateko tarp 50 geriausiųjų iš 150 visoje Lietuvoje.
Šis laimėjimas buvo tarsi startas imtis savojo mokslinio tyrimo.
„Jei nebūtų podoktorantūros stažuočių, apie mokslinį darbą tikriausiai nebūčiau galvojęs. Jaunam mokslininkui tai yra kaip išsigelbėjimas, nes gaunamas finansavimas ne tik tyrimui reikalingoms priemonėms, bet ir dvejus metus mokama stipendija“, – kalbėjo Žilvinas, gavęs 2012-2014 metų paramos laikotarpio ES struktūrinių fondų finansavimą, todėl stabiliam aparatūros veikimui galėjęs įsigyti taip reikalingų argono dujų ir turėjęs galimybę žinias gilinti Italijoje.
Projektą vykdo Lietuvos mokslo taryba. Šis projektas prasidėjo 2011 m. lapkričio 10 d., o numatyta pabaiga – 2015 m. liepos 7 d. Bendra projekto vertė – beveik 18,3 mln. Lt, iš kurių maždaug 10,4 mln. Lt skiria Europos Sąjungos struktūriniai fondai.
Aktuali radioaktyvių atliekų saugojimo problema
Ž.Ežerinskis, kitaip nei daugelis kitų kolegų, tiriančių stabilų jodo 127 izotopą, ėmėsi 129-ojo radioaktyvaus jodo tyrimų, matavimams naudodamas specialų aparatą – masių spektrometrą. Tokio pobūdžio tyrimai Lietuvoje, jo žiniomis, anksčiau nebuvo atlikti.
Jis pasakojo, kad šis jodas yra dirbtinis, o tai reiškia, kad būna išmetamas iš atominių elektrinių, įvykus branduolinėms avarijoms. Šio elemento skilimo trukmė – 15,7 mln. metų, tai yra per tiek metų radioaktyviojo elemento kiekis aplinkoje sumažėtų per pusę. Taigi jis ilgaamžis ir patekęs į aplinką pridarytų daug žalos.
Vienas iš Ž.Ežerinskio tyrimo tikslų yra nustatyti, kaip radioaktyvusis jodas elgiasi, patekęs į dirvožemį, ir atpažinti pagrindinius jo cheminius junginius: jodidą, jodatą arba organinį jodą, nuo kurių priklauso, kaip šis radioaktyvusis cheminis elementas pasklis aplinkoje. Matuojant stabilaus 127-ojo ir radioaktyviojo 129-ojo jodo izotopų santykį, galima nustatyti, iš kokio šaltinio radioaktyvioji dalelė atsirado gamtoje. Jei nelaimės atveju jodas patektų į aplinką, tyrimų rezultatai padėtų operatyviau atpažinti jo formas ir padėtų greičiau surinkti ir neutralizuoti.
Žilvinui svarbi ir radioaktyvių atliekų saugojimo problema. Jodas-129 vienas iš svarbiausių radioaktyviųjų elementų, esančių panaudotame branduoliniame kure ir kitose radioaktyviosiose atliekose, kurios turi būti saugiai palaidojamos.
Pasak jo, tam naudojami specialūs konteineriai tarnauja apie 100 metų, o radioaktyvieji elementai gyvuoja milijonus metų.
Šilutiškio tyrimų pritaikymas būtų svarbus parenkant atliekyno konstrukciją, vietovę, vėlesnėse stadijose – siekiant įsitikinti, ar jis yra pakankamai saugus eksploatuoti ir naudoti kaip galutinę radioaktyviųjų atliekų ilgalaikio saugojimo vietą.
Šilutėje radioaktyvaus jodo neaptiko
Praėjusių metų pavasarį surengta pirmoji mokslinė ekspedicija į Visagino apylinkes. Teritorija pasirinkta neatsitiktinai, nes didžiausia tikimybė rasti užteršto dirvožemio yra būtent ten. Iš 5 cm paviršutinio sluoksnio buvo surinkti 6 dirvožemio bandiniai 20 km spinduliu aplink IAE.
Vasaros pabaigoje dirvožemio bandinį Žilvinas paėmė ir Šilutės Rudynų miške. „Broviausi pro tankius krūmus ir aštrias medžių šakas, nes bandinio paėmimui reikalinga bent 20-30 metų žmogaus rankos nepaliesta, nearta žemė“, – pasakojo jis, jau iš anksto spėjęs, kad radioaktyvaus elemento pėdsakų čia neras.
Tikimybė jį aptikti galima nebent tuo atveju, jei pro Šilutę būtų praslinkęs radioaktyvus debesis iš Černobylio ar Fukušimos. Kaip vėliau išaiškėjo, spėjimai buvo teisingi.
Pasak mokslininko, tiriant dirvožemio bandinius viena iš problemų yra ta, kad juos reikia paversti į skystį. Dirvožemio dalelės yra pasveriamos, sudedamos į 15 ml buteliukus, kur papildomai pridėjus specialios šarminės medžiagos, visas mišinys yra gerai suplakamas. Po to pravertus buteliukus tris valandas reikia džiovinti 70 laipsnių temperatūroje. Vėliau pakaitinti bandiniai yra sudedami į specialią centrifugą, tokiu būdu ant buteliuko dugno nusėda viskas, ko nereikia, o likęs skystis, arba „skysto pavidalo dirvožemis“, pasiruošęs keliauti į masių spektrometrą.
Ištyrinėjęs dirvožemį, jodo pėdsakų Ž.Ežerinskis neaptiko ne tik Šilutės, bet ir Visagino apylinkėse. „Gauti rezultatai sukėlė dvejopas mintis. Viena vertus, dirvožemis net ir aplink atominę elektrinę yra neužterštas, kita vertus, mūsų kuriamas metodas nėra ganėtinai jautrus aplinkos bandinių matavimams“, – apie išvadas kalbėjo jis.
Italijoje išmoko naujo tyrimo metodo
Nors jo tyrimo metodas nebuvo pakankamai jautrus, Žilvinas nenuleido rankų ir toliau: „Man šovė į galvą panaudoti dar vieną tyrimo metodą, tirti jodą prie esamos įrangos prijungiant skysčių chromatografiją“.
Jis pradėjo domėtis, kuri laboratorija turi panašios patirties, ir, kaip pats sako, ryžosi avantiūrai, išsiuntinėdamas tokio pobūdžio laiškus: „Man patinka jūsų naudojami tyrimo metodai, ar galėčiau atvažiuoti pasimokyti?“.
Ilgai laukti neteko. Venecijoje įsikūrusi laboratorija pakvietė atvažiuoti išmokti chromatografijos metodo. Į Italiją Žilvinas vežėsi dirvožemio bandinius iš Lietuvos. Dvi ten praleistas savaites jis dirbdavo po 11 valandų per dieną.
Tyrimus dar reikia užbaigti, tad birželio mėnesį Žilvinas Venecijos universitete lankysis vėl.