Tomáš Čermák, nejmladší výzkumný pracovník Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd a držitel ceny TECH TALENT Česka, spojil v rámci DofE expedice vědeckou preciznost s nadšením pro dobrodružství. Radiaci ve Žďárských vrších se po boku svého týmu vydal zkoumat s vlastnoručně vyrobeným gama spektrometrem složeným z komponentů ze všech koutů světa. O překážkách, překvapeních a celkově obohacujícím zážitku jak z lidského, tak profesního hlediska nám Tomáš podrobněji vyprávěl v rozhovoru.
Co tě přivedlo k zájmu o radiaci a problematiku spojenou s Černobylem? Měl jsi už před působením v DofE zájem o toto téma?
Seběhlo se to úplnou náhodou, spektrometr jsem začal stavět už minulý rok v březnu jako jeden z “odpočinkových” projektů. Bylo to zrovna období, kdy jsem dokončoval poslední semestry AP studií fyziky a jaderná fyzika byla mým miláčkem. Řekl jsem si proto, že si postavím gamma spektrometr. Když jsem začal přemýšlet o tématu expedice, uvědomil jsem si, že se to krásně hodí a že bych se chtěl věnovat právě výzkumu radiace.
Jak jsi navrhl a postavil svůj nízkonákladový gama spektrometr? Co bylo na jeho konstrukci nejnáročnější?
Paradoxně samotný návrh, konstrukce a elektronika byly ty jednodušší části. Skutečná výzva nastala při shánění jednotlivých dílů. Hodiny strávené na eBay a pochybných e-shopech, vyplňováním celních deklarací, 3D tiskem… Hodně mi pomohl Steve Sesselmann z projektu Gamma Spectacular. Nakonec z toho vznikl mezikontinentální spektrometr. Fotomultiplikační trubici má z Francie, krystal z Ukrajiny, multikanálový analyzér z Austrálie. Nejtvrdším oříškem však byla kalibrace, protože u nás máme velmi přísné regulace na radioaktivní materiál, objednat jej za zahraničí je neskutečně komplikované a u nás jsou vzorky velmi drahé. Právě v tu chvíli jsem navázal spolupráci se Státním ústavem pro jadernou bezpečnost a Jihočeskou univerzitou.
Proč sis vybral právě Žďárské vrchy jako místo pro výzkum radiačních úrovní?
V Česku sice nemáme lokality, které by představovaly radiační riziko, ale stejně jako velká část Evropy, jsme i u nás byli zasaženi spadem z Černobylu. Říkal jsem si, že měřit uranové lokality není úplně zajímavé ani užitečné, protože tak nějak víte “co tam najdete” a není v tom to nadšení z bádání. Právě teď se však nacházíme zhruba jeden poločas rozpadu cesia-137 od Černobylské havárie, takže jsem našel mapy výskytu Cs-137, kterých je jen pár, jsou ve špatné kvalitě a je na nich málo orientačních bodů. S týmem jsme vybrali zasaženou lokalitu, která se nám zdála na “expedičení” nejlepší.
Jak jsi dal dohromady tým a jaká byla role každého člena?
My jsme se sešli jako taková skupinka odpadlíků, kdy každému z různých důvodů odpadla expediční skupinka. Přičemž já jsem ani předtím žádnou skupinu neměl, takže jsme se sdružili pod “jednou vlajkou”. V přípravě expedice patří obrovské díky mým spoluexpedičníkům, Markovi Dundovi, Kátě Chocholáčové a Terce Čučkové. Přestože vědecká náplň expedice se formovala už od března a výzkumné cíle byly poměrně jasné, naše skupina se utvořila až v září – museli jsme tak plánovat rychle. Káťa byla “vrchní svačinář”, vzala si na starosti potraviny a jídelníček; Terka byla naším zdravotníkem, zajistila lékárničku a dokumentovala expedici; Marek byl “vedoucím navigátorem”, vymyslel trasu a zajišťoval speciální vybavení; já jsem měl na starosti vědeckou část a krizový management. Společně jsme pak zajistili ubytování a ostatní nezbytnosti. Fungovali jsme opravdu jako sehraný tým, který se však setkal naprostou náhodou.
Jak probíhala příprava na expedici a jaké výzvy jste museli s týmem překonat?
Jak už jsem říkal, největší výzvou byl čas, při přípravě jsme se museli rychle synchronizovat a mám obrovskou radost, že jsme byli tým, kde byl na každého spoleh a stihli jsme expedici ještě na začátku listopadu. Druhou velkou výzvou pak bylo ubytování a nastupující zima. Vzhledem k tomu, že jsme vyráželi mimo turistickou sezónu, chatky odpovídající “sparťanským” podmínkám DofE se hledaly těžko. 🙂 Právě ubytování nám tak nakonec vybralo ze čtyř vytipovaných lokalit.
Jak jste měřili a interpretovali radiační hodnoty během výzkumu?
Nosili jsme s sebou 2 přístroje: dozimetr a gamma spektrometr. Dozimetr dokáže zaznamenat dávkový příkon (vyjadřuje vliv radiace na organismus) klidně i každých 30 sekund, ale nepozná energii ani typ radiace. Po spárování s daty z GPS loggeru v telefonu (a pár dalších úpravách) vznikla ona krásná radiační mapa. Druhým přístrojem byl “DIY” gamma spektrometr, který je výrazně větší, měření vyžaduje tablet a delší čas, zato nám ukáže energie ionizujícího záření, a tedy jaké radioaktivní izotopy se rozpadají. Měření spekter tak probíhala většinou 1-2 hodiny v době svačin a obědů.
Fun fact: museli jsme s sebou nést vzorek uranové rudy a Americia-241 kvůli kalibraci, takže mě na fotce z expedice neuvidíte s dozimetrem v ruce. Pravidlo bylo, že kdo nese dozimetr, drží se co nejdál od Tomáše, protože Tomáš je radioaktivní.
Jaké byly hlavní závěry z expedice a co tě nejvíce překvapilo?
V mapování radiace tak nějak obecně platí pravidlo, že nejšťastnější jste, když vás nic nepřekvapí. A skvělou zprávou je, že data z dozimetru skutečně neukázala zvýšené hodnoty. Naopak mě překvapilo, jak nízké dávky jsme naměřili. Průměr se pohyboval kolem 0.14 Sv/h, což je v Česku průměr a pod průměrem radiace třeba ve starých domech. Prvotní analýza spekter nenese ani stopy po Cesiu-137 a patrné je jen přirozené radiační pozadí – rozpadové řady uranu a draslík-40. U spektrometrie však bylo spíše cílem ukázat, jakou roli může hrát amatérská gamma spektrometrie v radiační ochraně.
Jak ti spolupráce pomohla ve výzkumu?
Konzultace se Státním ústavem pro jadernou bezpečnost mi pomohly upřesnit si cíle expedice, a především mi vedoucí regionálního SÚJB poradila ohledně kalibračních vzorků (Cesia-137 a Kobaltu-60), které mi umožnily dostavět spektrometr. Jihočeská univerzita mi pak pod záštitou docentky Kalové kalibrační vzorky propůjčila. Bez nich nevím, jak by se mi podařilo spektrometr zkalibrovat.
Co ti tato expedice dala nejen z vědeckého, ale i osobního hlediska?
Týmová spolupráce pro mě byla určitě tím největším přínosem a zpětně jsem za ni neskutečně vděčný. Expedice pro mě byla velkým krokem mimo mou komfortní zónu, bylo to hodně o překonání sociální úzkosti a vlastního autistického mozku. Nejsem úplně milovník divočiny, spíše bych se popsal jako městský typ… expedice to sice úplně nezměnila, ale rozhodně bych se nebránil si to někdy zopakovat. Natrefil jsem na tři úžasné bytosti, které mě neuvěřitelně posunuly. Zpětně mě těší, že se podařilo spojit lidi napříč obory od práva po medicínu a nadchnout je pro společný výzkumný cíl.
Velké zjištění expedice: s dostatečným množstvím impregnace mohou být i semišové boty trekovou obuví, která se vyrovná kdejakým sportovním botám.
Jaké máš plány do budoucna? Chystáš další výzkum?
Přes rok a půl už se věnuji svému největšímu projektu, výzkumu studené plazmy na Akademii věd, kde jsem se letos v říjnu stal nejmladším výzkumným pracovníkem v historii Ústavu fyziky plazmatu. Právě za své výzkumné projekty, včetně této expedice 🙂, jsem získal cenu TECH TALENT Česka pro studenta s největším přínosem v oborech STEM. A mnoho času mi teď berou i přihlášky na univerzity.
Nakonec si neodpustím drobnou reklamu na svůj vzdělávací projekt Výpisky.com, který jsem založil v rámci DofE a který zprostředkovává středoškolské učivo ve formě výpisků. Dnes jej používá přes 700 lidí a 3 školy. Rozhodl jsem se tento projekt otevřít dofákům jako příležitost k dobrovolnictví. Chci tím DofE vrátit to, co mi dalo, a pomoct dalším mladým lidem dobrovolničit hlavou.
