Proč studovat tento program

Když se dnes kdekoliv mluví o jaderném zařízení bez ohledu na to, zda se jedná o jadernou elektrárnu, výzkumný reaktor, obalové soubory pro přepravu jaderného paliva, sklady nebo úložiště jaderného paliva, vždy se mluví o bezpečnosti. Obecné slovo bezpečnost se velmi často spojuje pouze s tzv. jadernou bezpečností, což v současném světě není ani přesné ani dostatečné. Mluví-li se o bezpečnosti (safety), tj. o ochraně obyvatelstva, životního prostředí a pracovníků před nežádoucím vlivem jaderných zařízení, je nutné uvažovat tři základní složky bezpečnosti: jadernou bezpečnost (nuclear safety), radiační ochranu (radiation protection) a havarijní připravenost (emergency preparedness). Hlavním smyslem jaderné bezpečnosti je udržení kontroly nad štěpnou řetězovou reakcí v jaderném zařízení a zabránění úniku ionizujícího záření a radioaktivních materiálů do životního prostředí. Hlavním smyslem radiační ochrany je ochrana obyvatelstva, životního prostředí a pracovníků před potenciálním škodlivým vlivem ionizujícího záření a hlavním smyslem havarijní připravenosti je rozpoznat potenciální nežádoucí události v jaderném zařízení a jejich zvládání.

Kromě bezpečnosti je nutné u všech jaderných zařízení uvažovat i o zabezpečení (security), kterým se rozumí ochrana jaderných zařízení, jaderných materiálů a zdrojů ionizujícího záření před zneužitím neoprávněnými osobami. Zabezpečení jaderného zařízení se skládá ze tří základních oblastí - fyzické ochrany (physical protection), kybernetické bezpečnosti (cyber security) a informační bezpečnosti (information security). Zabezpečení jaderného zařízení je vždy spojováno s potenciální hrozbou teroristických útoků na jaderná zařízení, pokusy o zneužití jaderných materiálů, či materiálů dvojího užití, pokusy o kybernetické útoky na jaderná zařízení apod.

Bakalářské, magisterské a doktorské studijní programy se nejen v České republice, ale i ve světě věnují téměř výhradně jaderné bezpečnosti a radiační ochraně. V České republice v současnosti výuku jaderné bezpečnosti a radiační ochrany pokrývá několik bakalářských, magisterských a doktorských studijních programů a oborů, např. na Katedře jaderných reaktorů a na Katedře dozimetrie a aplikace ionizujícího záření FJFI ČVUT. Havarijní připravenost ani zabezpečení (fyzická ochrana, kybernetická bezpečnost a informační bezpečnost) jaderných zařízení nejsou v České republice pokryty žádným studijním programem (ani v bakalářském, ani v magisterském, ani v doktorském studiu). Obecná kybernetická bezpečnost se přednáší v bakalářském i magisterském studiu na Katedře počítačových systémů FIT ČVUT. Magisterské studium zabezpečení jaderných zařízení nebo jaderných materiálů lze nalézt pouze na jedné univerzitě v Holandsku, jedné univerzitě v Německu nebo na pěti univerzitách v USA. Tento studijní program pokrývá tuto mezeru ve vzdělávání budoucích odborníků v oblasti havarijní připravenosti jaderných zařízení, zabezpečení jaderných zařízení a jejich synergií.

Jaderné materiály, radionuklidy a zdroje ionizujícího záření se neužívají pouze v jaderné energetice, ale nacházejí uplatnění také v mnoha oborech v medicíně a průmyslu. S těmito aplikacemi jsou studenti FJFI dobře seznamováni v již existujících doktorských studijních programech Jaderné inženýrství, Radiologická fyzika či Jaderná chemie. Tyto obory však ve své náplni nejsou cíleny směrem, kterým se zabývá tento doktorský program, a tak plně nezohledňují druhý aspekt práce s těmito zdroji, kterým je bezpečnost a zabezpečení. Doktorský program je zaměřen zejména na bezpečnost a zabezpečení při nakládání s uvedenými zdroji záření, detekci a identifikaci jaderných a radioaktivních materiálů, řešení problematiky radiační ochrany na pracovištích s těmito zdroji, měření a vyhledávání těchto látek v životním prostředí a také na vývoj a aplikaci výpočetních modelů pro stanovení zevního i vnitřního ozáření.

Jaderné forenzní vědy jsou jako obor neodmyslitelně propojené s jadernou chemií a radiochemií, které forenzním vědám poskytují mnoho podpůrných chemických, detekčních a analytických technik. Mezi hlavní cíle jaderných forenzních věd patří zjistit nejen původ, povahu a izotopové složení zachycených nebo odebraných jaderných materiálů, ale také určit trasy pohybu těchto materiálů, případně i jejich zamýšlené použití. Hlavním nástrojem pro dosažení tohoto cíle je analýza tzv. „fingerprints (otisků prstů)“ – souborů charakteristik jednoznačně určujících původ analyzovaných materiálů. Radioaktivní materiály jsou uvolňovány do prostředí i emisemi z různých nejaderných průmyslových zařízení při jejich provozu a případně při jejich nehodách. Kromě toho se radioaktivní a jaderné materiály dostávají do prostředí i při jejich vojenském či teroristickém použití (jaderné zbraně, „špinavé bomby“). Běžná fyzikálně-chemická identifikace klíčových nuklidů je v mnoha případech nedostatečná nebo dokonce nemožná a mnohdy je pro důkladnou identifikaci nezbytné použít analytické metody zaměřené na stanovení extrémně malých koncentrací.