Mokslas

Aplinkotyros ir energetikos mokslo ir Europos Žaliojo kurso programos sandūroje slypi transformuojanti sinergija, kurioje mokslinės įžvalgos skatina tarpdisciplininių tyrimų ir tvarių sprendimų sistemą siekiant sušvelninti klimato kaitos poveikį  bei kurti atsparesnę ir tvaresnę ateitį.

Aplinkotyros skyriuje sukoncentruota pažangi mokslinė įranga bei žinios tiriant atmosferos taršą ir su ją susijusią klimato kaitą, kuriami aplinkotyriniai prietaisai, vystomi nauji  aplinkos kokybės vertinimo metodai. Tiriami natūralios bei antropogeninės kilmės aerozolio dalelių formavimąsi bei evoliuciją lemiantys fundamentiniai procesai bei sąryšiai su pagrindiniais taršos šaltiniais ir dinamiką kontroliuojančiais vyksmais. Kompetencija orientuota į inovatyvių ir išmanių taršos šaltinių nustatymo bei vertinimo metodų kūrimą ir taikymą charakterizuojant įvairiuose ūkio  sektoriuose naudojamų kuro rūšių poveikį aplinkos būklei ir klimato kaitos švelninimui. Skyrius prisideda gerinant šalies efektyvių oro taršos kontrolės ir klimato kaitos švelninimo ir prisitaikymo prie klimato kaitos strategijų kūrimą kas leidžia integruoti Lietuvoje generuojamas naujas pažangias oro kokybės užtikrinimo žinias į globalinį mokslinių tyrimų tinklą ir projektus. Ypatingas dėmesys skiriamas technologijų taikymui ir diegimui aplinkos oro ir patalpų mikroklimato kokybės vertinimo ir kontrolės sistemose. Yra kuriama inovatyvi gyvsidabrio nustatymo metodika ir prietaisas, skirtas ore ar kitose dujose esančiai elementinei gyvsidabrio komponentei nustatyti. Atliekama grafeno oksido ir grafeno oksido magnetito, Berlyno mėlio ir chitozano pagrindu  nano-kompozitų sintezė, tiriamas jų taikymas užterštų kenksmingais metalais (pvz, Co, Ni, Cu, Pb) ir radionuklidais (pvz., Cs, Pu, Am) terpių valymui bei metalus ir radionuklidus koncentruojant iš aplinkos mėginių analitiniams tikslams. Taip pat taikomi radioanalitiniai metodai radionuklidų (^{238,239,240,341}Pu, ²⁴¹Am, ^242,243,244Cm, ⁹⁰Sr, ⁵⁵Fe, ⁶³Ni) ruošimo iš įvairių terpių matavimams, alfa ir gama spektrometrija. Taip pat vykdomi tokie tyrimai kaip  mikroplastiko sorbcija, degradacija, nanomedžiagų sintezė ir jų taikymas mikroplastiko dalelių skaidymui bei šalinimui.

Fizinių ir technologijos mokslų centro veikla yra tampriai susijusi su Sumaniosios specializacijos prioriteto „Energetika ir tvari aplinka“ užduotimis. FTMC Branduolinių tyrimų skyriuje atliekami tyrimai branduolio bei masių spektroskopijos srityse, plėtojamos pažangios aplinkotyrinės ir aplinką tausojančios branduolinio kuro ciklo technologijos, diegiami nauji medžiagų analizės ir modifikavimo metodai. Eksperimentinėje branduolio fizikos laboratorijoje atliekami įvairūs darbai nuo teorinio radionuklidų susidarymo reaktoriuje modeliavimo ir eksperimentinio jų nustatymo iki naujų technologijų sukūrimo užtikrinant branduolinės energetikos saugą bei optimizuojant radioaktyviųjų atliekų tvarkymą. Skyriuje išvystytas radioaktyviųjų atliekų nuklidinės sudėties nustatymas panaudojant proporcingumo daugiklių (nuklidinio vektoriaus) metodas, kuris sėkmingai taikomas tiek Lietuvoje Ignalinos AE uždarymo procese tvarkant radioaktyviąsias atliekas (Valstybinių TSO techninė parama IAE radiologinio charakterizavimo srityje), tiek ir kituose branduoliniuose objektuose užsienyje (Paldiski povandeninio laivo reaktorius, PREDIS ES projektas). Vystomi pavojingų ir radioaktyviųjų atliekų pakuočių ir atliekynų, taip pat ir ilgalaikio geologinio saugojimo kapinynų inžinerinių barjerų degradavimo teoriniai ir eksperimentiniai tyrimai, analizuojama radionuklidų sklaida ir kaupimosi procesai aplinkos sanduose (EURAD ES projektas). Radioaktyviųjų medžiagų charakterizavimas atliekamas pasitelkiant alfa, beta ir gama spektrometrijos metodus, išvystyti radiocheminiai metodai plutonio (²³⁸Pu, ^239,240Pu), cezio (¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs), americio (²⁴¹Am, ²⁴³Am), stroncio (⁸⁹Sr, ⁹⁰Sr), technecio (⁹⁹Tc), geležies (⁵⁵Fe), nikelio (⁶³Ni) ir švino (²¹⁰Pb) izotopų nustatymui įvairiose terpėse. Medžiagų nuklidinės sudėties evoliucijos modeliavimas neutronų sraute atliekamas pasitelkiant programinius kodus MCNP, SCALE, GEANT4, reaktorių vandens cirkuliacinio kontūro ir susijusių sistemų taršos modeliavimas atliekamas su OSCAR, adaptuojami kiti modeliai (kaip LietDos) aplinkosauginėms problemoms spręsti. Atliekami didelės energijos šviesos impulsų sąveikos su medžiaga procesų tyrimai, naujų jonizuojančiąją spinduliuotę detektuojančių medžiagų paieška ir tyrimai. Vykdoma jonų pluoštelių analizės metodų plėtra (RBS, PIXE) ir medžiagų modifikavimas jonų pluošteliu, bei jų taikymas kuriant plonasluoksnes technologijas ir diegiant Lietuvos aukštųjų technologijų įmonėse.

Masių spektrometrijos laboratorijoje išplėtoti metodai taikomi medžiagotyroje, biologijoje ir aplinkotyroje. Šie metodai ypač pasitarnauja atmosferos mikropriemaišų cheminės ir izotopinės sudėties tyrimams bei kuriant naujas technologijas aplinkos oro taršos ir klimato kaitos švelninimui. Vystomas unikalus stabiliųjų izotopų santykio metodas, kuris leidžia spręsti apie atmosferoje vykstančius procesus, aerozolio dalelių ir dujų komponenčių šaltinius, erdvinį ir laikinį jų pasiskirstymą. Inovatyviais metodais tiriant atmosferos mikropriemaišų cheminę ir izotopinę sudėtį atskleidžiami nauji fizikiniai ir cheminiai vyksmų mechanizmai atmosferoje. Stabiliųjų izotopų metodas taip pat naudojamas geologinių archyvų analizėje, o tai leidžia nustatyti klimato kaitos dėsningumus laiko perspektyvoje. Atmosferinių nuodėdų tyrimai stabiliųjų izotopų metodu leidžia įvertinti anglies dvideginio pašalinimo iš atmosferos spartą. Žymėtųjų stabiliųjų izotopų metodo taikymas augalų tyrimuose leidžia įvertinti anglies ir azoto pernešimo sąlygas ir dėsningumus..

Greitintuvo masių spektrometrijos (AMS) anglies izotopinio santykio matavimai medžiagose taikomi archeologiniam datavimui, aplinkotyros, biologiniams ir technologiniams tyrimams. Intensyviai dirbama su naujomis metodikomis ir įranga, skirta atmosferos mikropriemaišų cheminės bei izotopinės sudėties analize. Šie tyrimai bus gyvybiškai svarbūs norint suprasti ir kontroliuoti oro taršą, taip pat spręsti su klimato kaita susijusius iššūkius. Mūsų darbas apima ne tik mokslinius tyrimus, bet ir naujų technologinių sprendimų sukūrimą, siekiant efektyviau mažinti aplinkos oro taršą.

Aktyviai dalyvaujama tarptautiniuose projektuose, nuolat plečiamas bendradarbiavimas su įvairių sričių mokslininkais bei pramonės atstovais. Skatiname studentų ir jaunųjų mokslininkų įsitraukimą į vykdomus projektus, suteikiamos galimybes mokytis iš pirmaujančių srities ekspertų bei dalyvauti moksliniuose tyrimuose.

Šių metodų kompetencijos yra sukauptos:

• Branduolinių tyrimų skyriuje (vadovas dr. A. Plukis)
• Aplinkotyros skyrius (vadovė dr. Steigvilė Byčenkienė)