Historia Zakładu

W 1970 roku został utworzony w IFJ Zakład VI Zastosowań Fizyki Jądrowej, a na stanowisko kierownika powołano późniejszego profesora, doc. dr hab. inż. Jana A. Czubka. Jako geofizyk swoje główne zainteresowania naukowe związał z jądrową geofizyką poszukiwawczą. W latach 60-tych geofizyka jądrowa adaptowała do swoich celów pomiary neutronowe. Strumień neutronów zmierzony w otworze wiertniczym, do którego wprowadzono sondę pomiarową wyposażoną w źródło neutronowe, dawał cenne informacje o własnościach skał. Właściwa interpretacja takich pomiarów wymagała jednak dodatkowych pomiarów laboratoryjnych. 

Prof. Czubek uzyskując w IFJ stanowisko kierownika Zakładu VI przejął jednocześnie w posiadanie generator neutronów 14 MeV. Generator ten, jak większość aparatury naukowej w tamtych latach, wybudowany został własnymi siłami polskich naukowców i inżynierów w połowie lat 60-tych. Dwóch pracowników IFJ, zaangażowanych w jego budowę: fizyk, mgr Zbigniew Sobczyński i inżynier Jacek Burda oraz troje absolwentów AGH: mgr Alina Rogala, mgr Ewa Krynicka i mgr Krzysztof Drozdowicz zapoczątkowało w latach 1970-1971 działalność Pracowni Generatora Neutronów w Zakładzie VI. 

Kierownikiem pracowni został pan mgr Zbigniew Sobczyński, rok później dołączyła do tej grupy doktorantka prof. Czubka, mgr Urszula Woźnicka i technik pan Tadeusz Kowalik. Przed tą grupą prof. Czubek postawił zadanie opracowania metody i zbudowania stanowiska pomiarowego przy generatorze neutronów do wyznaczania przekroju czynnego absorpcji neutronów termicznych dla próbek geologicznych. Znajomość tego parametru skały była nieodzownie potrzebna do właściwej interpretacji pomiarów wykonywanych sondami neutronowymi w otworach wiertnicznych. 

Ze strony aparaturowej zadanie to wymagało przebudowy generatora neutronów tak, aby emitował neutrony w trybie impulsowym, oraz budowy kompletnej aparatury rejestrującej czasowe rozkłady strumienia neutronów termicznych. Zadaniem przebudowy generatora zajął się zespół Pracowni Generatora. Odpowiedni analizator czasu został zaprojektowany i zbudowany przez mgr inż. Andrzeja Igielskiego w Pracowni Aparatury Jądrowej Zakładu VI, kierowanej przez inż. Eugeniusza Mnicha. Pracownia ta budowała prototypową aparaturę wykorzystującą źródła promieniowania, m.in. wilgotnościomierze przemysłowe służące do pomiaru wilgotności koksu. W latach 70-tych, wilgotnościomierze zbudowane w IFJ były stosowane w większości polskich hut. W Pracowni pracowało wielu znakomitych inżynierów i konstruktorów, m.in. Edward Cichoń, Wiesław Wierba, mgr inż. Jerzy Dąbrowski, mgr inż. Stanisław i Krystyna Kijania.

Część wysokonapięciowa generatora neutronów. To urządzenie badawcze jest celem licznych wycieczek uczniów: zasadę działania generatora wyjaśnia doc. dr hab. Krzysztof Drozdowicz

Cel postawiony przez prof. Czubka został z powodzeniem zrealizowany. Zaproponowana przez niego idea pomiaru przekroju czynnego absorpcji neutronów termicznych sprawdziła się i jest obecnie znana w świecie jako metoda Czubka [1, 2]. Generator neutronów, który w kolejnych latach przeszedł gruntowną modernizację, w dalszym ciągu służy, jako sprawne impulsowe źródło neutronów prędkich, do aktualnie prowadzonych prac badawczych [3, 4].

Prof. Czubek przez całe życie był wierny geofizyce jądrowej, osiągając status naukowca o światowym uznaniu. Jego prace badawcze były zawsze stymulowane konkretnymi potrzebami ze strony geologii złóż oraz poszukiwaniem użytecznych surowców. Takim problemem stało się np. w latach 60-tych znalezienie metody wykrywającej bezpośrednio obecność uranu w skałach. Opracowane przez prof. Czubka metody pomiarowe znalazły szerokie zastosowanie na świecie i są cytowane jako źródłowe, pionierskie osiągnięcia w tej dziedzinie.

Prace prof. Czubka mają wiele zastosowań praktycznych. Stało się to dzięki podziwu godnemu uporowi i cierpliwości Profesora we wprowadzaniu swoich osiągnięć naukowych do rzeczywistego, a nie tylko formalnego, zastosowania w przedsiębiorstwach geofizycznych w Polsce. Takim sukcesem było zbudowanie pod jego naukowym kierownictwem ośrodka do kalibracji sond neutronowych w Bazie Geofizyki w Zielonej Górze oraz wprowadzenie do rutynowej praktyki opracowanej przez niego metody kalibracji sond neutronowych.

Nad kolejnymi rozwiązaniami teoretycznymi dla rozkładu pól neutronowych Profesor Czubek pracował dosłownie do ostatnich dni swojego życia [5, 6, 7].

W związku z postępującą ciężką chorobą w 1993 roku prof. Czubek przekazał kierownictwo Zakładu VI prof. dr hab. Jerzemu Łoskiewiczowi. Profesor Jan A. Czubek zmarł w 19 grudnia 1995 roku w wieku sześćdziesięciu lat; nauka polska poniosła niepowetowaną stratę. [Życiorys]

Prace nad poszczególnymi etapami opracowywania metody Czubka wymagały rozwinięcia podstaw teoretycznych transportu neutronów termicznych w skończonych ośrodkach strefowych i zagadnieniami tymi zajmowano się w Zakładzie we współpracy z Wydz. Fizyki Reaktorowej Uniwersytetu Chalmers w Göteborgu (Szwecja) oraz Oddziałem Neutronowym Centro Atomico Bariloche (Argentyna). Wyniki tych badań zostały uwzględnione w rozwiązaniach analitycznych i w wykonywanych w Zakładzie numerycznych symulacjach transportu promieniowania. 

Prof. Łoskiewicz był równocześnie kierownikiem Pracowni Fizyki i Modelowania Transportu Promieniowania, której kilkuosobowy zespół specjalizował się m.in. w numerycznym modelowaniu oddziaływania promieniowania z różnymi ośrodkami. Po przejściu prof. Łoskiewicza na emeryturę funkcję kierownika Zakładu (w nowej strukturze Oddziału V) pełniła w łatach 2000–2007 prof. dr hab. Urszula Woźnicka. Wtedy to grupa zajmująca się wspomnianym modelowaniem została włączona do tego Zakładu, współpracując także na rzecz zagadnień geofizyki jądrowej. W latach 2007–2017 funkcję kierownika Zakładu Fizyki Transportu Promieniowania sprawował prof. dr hab. Krzysztof Drozdowicz, kierujący wcześniej (2001–2007) Pracownią Fizyki Transportu Neutronów.

Polska po włączeniu do Unii Europejskiej przystąpiła do europejskiego programu EURATOM i od 2007 roku Zakład w ramach Asocjacji EURATOM-Fusion bierze udział w badaniach związanych z fizyką plazmy wysokotemperaturowej. Rozpoczęło się to od zastosowania metod fizyki jądrowej dla diagnostyki plazmy termojądrowej, a w szczególności dotyczyło diagnostyk neutronowych dla gorącej plazmy deuterowej lub deuterowo-trytowej, które podczas syntezy emitują neutrony prędkie. Badania były prowadzone w tzw. Work Packages organizowanych przez EFDA (European Fusion Development Agreement). Wykaz realizowanych tematów można znaleźć w zakładce Projekty.

W 2011 roku Zakład rozbudował swoje laboratorium generatora neutronów 14 MeV o urządzenie Plasma-Focus, pozwalające na prowadzenie szerokiego spektrum prac eksperymentalnych w oparciu o własną infrastrukturę badawczą. W 2013 roku odbyła się uroczystość nadania temu Laboratorium imienia Profesora Jana A. Czubka dla upamiętnienia wkładu Profesora w rozwój badań z wykorzystaniem aparaturowych źródeł neutronowych w IFJ. 

Od 2014 r. Zakład prowadzi badania w ramach projektów konsorcjum EUROfusion, ITER, IFMIF-DONES. Po przejściu prof. Drozdowicza na emeryturę obowiązki kierownika Zakładu od 2018 r. przejął dr hab. Wojciech Królas. 

Dokumentacja tej uroczystości znajduje się w Archiwum IFJ PAN. 

Bibliografia:

[1] J. A. Czubek „A method for measurement of thermal neutron absorption cross section in small samples” Phys. D: Appl. Phys. 14 (1981) 779-792.

[2] J. A. Czubek, K. Drozdowicz, B. Gabańska, A. Igielski, E. Krynicka, and U. Woźnicka „Thermal neutron macroscopic absorption cross section measurement applied for geophysics” Progress in Nucl. En. 30 (3) (1996) 295-303.

[3] A. Igielski, A. Kurowski, W. Janik, B. Gabańska, U. Woźnicka, Upgrade of the IGN-14 neutron generator for research on detection of fusion-plasma products, Nucl. Instr. Meth. A, 797 (2015) 210-215,

[4] G. Tracz, K. Drozdowicz, B. Gabańska, E. Krynicka, Pulsed thermal neutron source at the fast neutron generator, Appl. Rad. Isotopes, 67 (2009) 1148

[5] J. Dąbrowska, B. Gabańska, E. Krynicka, U. Woźnicka, Jan Andrzej Czubek - Bibliography, IFJ Report, 1736 (1996)

[6] A. Budzanowski, U. Woźnicka, Jan Andrzej Czubek (1935 - 1995) (in Polish), Postępy Fizyki 47, No 3, (1996) 279;

[7] U. Woźnicka, R. Teisseyre, Professor Jan Andrzej Czubek (1935-1995) Nuclear Geophysicist, Acta Geoph. Pol., XLIV (1996) 103;