Jaderná chemie na ČVUT

Publikace prof. Ing. Petra Beneše DrSc.:

55 let výuky a výzkumu na Katedře jaderné chemie Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze

Chemie na ČVUT v minulosti

Chemie je na ČVUT vyučována již 200 let, přesněji od roku 1806 (100 let od založení České stavovské školy F. J. Gerstnerem), kdy na Českém stavovském polytechnickém ústavu byla ustavena dvě oddělení: matematické a chemické. Po vzniku VŠCHTI v rámci ČVUT ve 20. letech minulého století a jeho vyčlenění ze svazku ČVUT jako VŠCHT v 50. letech 20. století, standartu chemie na ČVUT nese Katedra jaderné chemie (KJCH) Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské (FJFI).

Vznik Katedry jaderné chemie a její současný profil

Katedra jaderné chemie je dnes nejstarší katedrou Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze. Byla ustavena jako jedna ze tří základních kateder v roce 1957, krátce po založení fakulty (tehdy součásti UK pod jménem Fakulta technické a jaderné fysiky). U jejího zrodu stáli akademik František Běhounek, žák paní Marie Curie-Skłodowské a nejvýznamnější český fyzik-radiolog, a docent Vladimír Majer, autor první české monografie o radiochemii (1942). Později se z katedry osamostatnily dvě nové součásti jaderné fakulty a ČVUT: Katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření (KDAIZ 1963) a Centrum pro radiochemii a radiační chemii (CRRC 2003). CRRC aktivně působilo zejména při získávání mezinárodních projektů na jejichž řešení se podílelo několik nových mladých pracovníků. Po skončení mimonormativní rozpočtové podpory bylo CRRC nejprve z úrovně samostatného výzkumného centra ČVUT začleněno zpět do struktury FJFI (2009) a následně k 31.12.2012 sloučeno s KJCH.

O rozvoj výuky postupně v celé šíři jaderné chemie měl velkou zásluhu docent (od r. 1962 profesor) Majer tvorbou studijních plánů a systematickým budováním katedry. Výuka byla nejprve zaměřena na výchovu odborníků pro základní, metodický a aplikovaný výzkum v jaderně chemické preparaci a analýze. Od roku 1958 s program výuky postupně rozšiřoval na využití radionuklidů v chemickém výzkumu a v inženýrské praxi, separační metody a procesy v radiochemii, využití radionuklidů ke studiu transportních a reakčních mechanismů, chování stop radionuklidů, výzkum v oblasti radiační katalýzy a dalších radiačních procesů, separaci izotopů, či na problematiku životního prostředí včetně radioekologie i na jaderně chemickou technologii. Nakonec se podařilo vytvořit systém výuky v jaderné chemii, který je jediný toho druhu u nás a má jen málo srovnatelných analogií v zahraničí.

Výuka na KJCH a uplatnění absolventů v praxi

V rámci tohoto systému se v současné době na KJCH studuje formou strukturovaného studia studijní obor jaderně chemické inženýrství (bakalářský a magisterský (inženýrský) program) a jaderná chemie (doktorský program).

Po absolvování tříletého bakalářského studia zaměřeného na základní chemické discipliny (zabezpečované již tradičně ve spolupráci s Přírodovědeckou fakultou University Karlovy) a na základy matematiky a fyziky (přizpůsobené potřebám chemiků), většina studentů pokračuje v magisterském studiu.

V magisterském programu si studenti mohou vybrat jedno ze dvou zaměření: Aplikovaná jaderná chemie, nebo Jaderná chemie v biologii a medicíně. Druhé z uvedených zaměření bylo poprvé otevřeno ve školním roce 2006/2007; jeho zřízením katedra reagovala na velký rozvoj této problematiky. V rámci zaměření Aplikovaná jaderná chemie se studenti mohou dále specializovat do oblasti Chemie životního prostředí a radioekologie. V magisterském studiu studenti získávají komplexní vzdělání v oblasti chemických aspektů jaderných věd a jejich aplikací, včetně praktických znalostí práce s otevřenými radioaktivními zářiči, získaných v řadě praktik. Tyto aspekty tvoří náplň jaderné chemie (zahrnující i radiochemii a radiační chemii včetně jejich aplikací v analytické, obecné a fyzikální chemii a chemii stop), jaderně chemické technologie a radioekologie.

Nově promovaní inženýři jaderné chemie mají široké možnosti uplatnění v resortu energetickém, chemickém, zdravotnickém, zemědělském, potravinářském, státní správě a v dalších odvětvích, a to jak v oblasti praktické, tak v oblasti výzkumu. Vše nasvědčuje tomu, že poptávka po nich i nadále poroste. Absolventi KJCH jsou již tradičně žádáni v těchto i jiných oblastech společenského života díky jejich flexibilitě, solidním znalostem nejen vlastního oboru, ale také souvisejících oblastí, včetně počítačových dovedností a jazykových schopností. Kvalifikace „jaderný chemik“ má prostě stále dobrý zvuk.

Tým pracovníků a zázemí KJCH

V současné době cca 20-ti členný kolektiv pracovníků KJCH poskytuje, v porovnání s „masovými“ obory, studentům prakticky individuální péči. Studenti jsou již v rámci magisterského studia (a často i dříve) zapojováni do řešení výzkumných projektů pracoviště. Studenti doktorského studia jsou integrální součástí výzkumných skupin, obvykle se podílejí na vedení bakalantů a diplomantů a v rámci svých širších pracovních kolektivů jsou podporováni ve vedení projektů vlastních.

Jako katedra technické univerzity se KJCH samostatně či ve spolupráci s již zmíněným CRRC, „jadernými“ výzkumnými ústavy v Řeži u Prahy (UJV a.s., UJF v.v.i. AVČR), ostatními katedrami FJFI (KDAIZ, KJR) a dalšími fakultami a institucemi u nás i v zahraničí zabývá řešením relativně velkého množství výzkumných projektů. Vědecká činnost pracoviště je zajišťována třemi výzkumnými skupinami, které svým záběrem pokrývají větší část moderní jaderné chemie. Řešené projekty se dotýkají velmi širokého spektra problémů, od základních otázek obecné jaderné chemie až po aktuální problémy dnešní společnosti v oblasti jaderné energetiky (zejména nakládání s radioaktivními odpady), ochrany a tvorby životního prostředí, nebo biologicko-medicínských aplikací radionuklidů a ionizujícího záření.

V současné době katedra spolu s CRRC využívá kompletní radiometrické vybavení, včetně kapalinové scintilační spektrometrie a spektrometrů záření gama a alfa, moderní laserový spektrometr TRLFS, UV-VIS spektrofotometry s optickou sondou, umožňující měřit kinetiku chemických reakcí in situ, kapalinový nebo plynový chromatograf, atomové absorpční spektrometry, strukturální rentgen, ale především nově modernizovaný komplex laboratoří kontrolovaného pásma, určený pro práci s uzavřenými i otevřenými zdroji ionizujícího záření, s adekvátním zázemím. Takto koncipované a provozované vědecko-pedagogické pracoviště je jediné v ČR