Az tntézetmegalakulásaésmííkodése
KurarŐrozpoxr MTA KÉtrnIat IzorŐp. ÉsFrrÜrnrxÉvnt lNrÉzrr .V/oj nárovi ts Lás z l ő Ígazgató: 1121 Budapest Konkoly-Thege u. 29-33. Telefon: 392-2222 Fax:392-2533 Postai cím:1,525BudapestPf.77 E-mail : woj
[email protected]Íki.hu Honlap : http ://www.iki. kÍki.hu
Tudománvos Tanács. Elnoke: Schav Zo\tán Kutatő k száma:59 az akadémikusok száma: 1' a tudomány doktorainak ésaz MTA doktorainak száma: 13 a kandidátusok száma: 1'3 a PhD.fokozattal rendelke z6k száma: 7 a 35 évalatti kutatők száma:1,8
TuootvtÁNvos RÉszrpGEK: F eliil etkémiai ésKatalizátorkutató o sztá|y,Kata|ízis-és Nyomjelzéstechnikai osztály, Nukleáris Kutatásokosztálya, Sugárhatáskémiaio sztály,Spektroszkőpiai os ztály, Sugárbiztonsági o sztá|y
Magyarországon 1954-ben kezdódott meg a mesterségesradioaktív izotőpok alka|mazása importá|t izotópokkal. Az alkalmazás néhány év alatt elérte a tudományos kutatás, az orvosi gyakorlat (diagnosztika ésterápia) ésa gazdaság(ipar és mezíőgazdaság) terti l etét. Az izotópok importá|ásáva| ésa felhasználőkhoz tortén|őeljuttatásával a Magyar Tudományos Akadémia Matematikai és Fizikai osztályának Szaktitkárságán dolgoző fizikus, Veres Arpád foglalkozott. Vezetésévelnéhány év alatt egy kis csoport alakult ki, amely az országos onkolőgiai Intézetbenmírkodott az 1955-ben alakult országos Atomenergia-bizottság(oAB), illewe annak lzotőpa|ka|mazásiSzakbizottságafeltigyeletével(elnok: Straub F. Brunő akadémikus). A csoport teljes koríí nyilvántartást vezetett az országba behozott izotőpokről, amelyek importját _ a felhasználási cé| ismeretében _ az Izotópalkalmazási Szakbizottság engedélyezte.Így megfeleló áttekintéseis volt az országbanfolyő izotÓpalkalmazási tevékenysé916|. Az országos Atomenergia-bizottság vezetói az izotópok alkalmazásáta mííszaki haladás fontos eszkozénektekintenék,ezérta bizottság elnokségének1959jírniusában elfogadon ha rozatava| 1959. augusztus l-jével megalakrllt az oÁB lzotőpelosztő Intaete. ?yz ezt létrehoző oAB-elnok'ég' hatarozat szerint az intézetnek a hazai izotőpalkalmazás bazisává kell válnia: folytatni az ország ellárását izotőpokkal, országos izotőpnyilvántarrást vezetni, támogatni az izotőpok felhaszná|ását, kapcsolatot tartani az eryes szaktertiletek bázislaboratőriumaival éskutatásokatvégezni izotőpok felhasználásával'.Mííkodésénekkezdetekor azintézetlétszáma15 Íijvolt. Az intézetigazgatói uoltak: Tétényi Pál (alapító igazgató) 1959_70, 1975_77; FÖldiák Gábor 1'97v75, 1987_91. (fóigazgatő); Veres Arpád 1977_91'(tudományos igazgat6); 1977_86 (igazgató); Zsinka Lász|ó 7992; Paál Zo|tán 1993_98; .Wojnárovits Lászlő 1998-től.
Igazgatóhelyettesek: Veres Arpád 1959_77;Főldiák Gábor 7963_70,1975_79; .Wojnárovits Zsinka Lász|ó 1977_91; Goldek Ferenc és Lász|ó t993_98;Lázár K:'íroly7999-t6|. 53
IntÚzet IzotopáslgluletkÚmiai }w intézet feltigyeleti szerve 1959_66-ig az oAB, 1967-tó| a Magyar Tudományos Akadémia. Neve 1961-t6| az oAB, ill. 1966.ben ez MTA lzotőpintézeváltozott. te, majd 1988-ban MTA Izotőpkutatő Intézetére 1998-tÓl lzotóp- és.Feltiletkémiai Intézet néven az MTA Kémiai Kutatőkozmííkodik. pontja (KK) egyik intézményeként Eredeti feladatkore a kovetkezó volt: _ izotópfor ga|mazás és-nyilvántartás, _ izotópalkalm azás elósegítése, - kutatás izotÓpok a|ka|mazásával,illewe a|ka|mazásuk céljáből. E feladatok az 1960_70-es évekbenjelentós mértékbenbóvtiltek az izotőpkészítményekelóállrításáv/' és izotÓplaboratőriumok tervezésével'Az MTA feltigyelete révénpedig az intézet kutatási tevékenységeiránt nóttek az igények.A tervezési feladatkor az 7970-es évekvégénmegszíínt.A hatÓsági feladatok végzésétaz MTA intézetekéntis folytatta, ebben a tekintetben a feltigyeletet továbbra is az oAB látta el. Az 7980-as években az intézetfeladata lett a nukleáris fegyverek terjedését korlátoző nemzetkozi egyezmény (,,atomsorompőa nukleáris egyezmény,,)hazai végrehajrásávalkapcsolatos tevékenységvégzése, anyagok forgalmának ellenórzése,nyilvántartása is, ugyancsak az oAB felrigyelete alatt, a Nemzetkozi Atomenergia-tigynokség- (NAÜ) e||enlőrzésekhazai teendóinek szervezése. 1993-tó| az intézet kozvetlen gazdaságscélri tevékenységenagy részénekbesztintetésérekényszertilt, miután az é|etbelépett rij rendelkezésekértelmében koltségvetésiintézményekvállalkozői tevékenységenem haladhatja meg az intézménybevételének30%-át. Ezze| megszíínt a hosszri évek alatt kiéprilt intézeti kutatási-fej lesztésivertikum. 1998-től az intézet nem teljes koríí felelóse a nukleáris anyagok ellenórzésének: egy hazai nukleárisanyagkorzet-fe|e|1ősteendóit láqja el. Továbbra is végzi azonban a sugárzó anyagok nyilvántartásával, átadásának ésszállításának engedé. lyezésével kapcsol atos hatősá gi tevékenysé get. Ae jntézetnek az 1960-as években kialakult szervezete a feladatoknak megfelelóen: _ Szervetlen Kémiai osztály: izotőpok, zárt sugárforrások elóál|ítása, izotőpkémia.
- Szerves Kémiai osztály: radioszénnelés tríciummaljelzett vegytiletek elóállítása. _ Fizikai Kémiai osztály: katalízis,sugárhatás-kémiai kutatások,sugártechnolÓgia'
54
mukÍidÉsu És fizintÚzet mugalakulása _ Izotőpalkalmazási osztály: ipari nukleáris elektronika, technolőgiai íolya. matok vizsgá|ataizotÓpos nyomjelzéssel, radioaktív hulladékok kezeléseés tárolása. _ Fizikai osztály: magfizikai és sugárvédelmi kutatások, az intézet sugárvédelmi.el|en.őrzése'az int.ézethatősági tevékenységéta\átámasztő kuta. tások. megfeKisebb-nagyobb változások mellett (mint a fentieknek tobbé-kevésbé |e|ó flőosztályi szervezet, ezen beltil mííkodó irányonkénti tudományos osztályok) ez a szeryezet maradt fenn az 7990-es évekig.Ekkor az izotőptermelés és -alkalmazás az intézetból kiválő IzotÓp IntézetKft. profiljába kertilt (tulajdonosok MTA, KKI, magántulajdonosok). ^z izotőpkereskedelem cé|járamár az 1980-as években létrehozott,az intézet leányvállalatakéntmííkodó IZINTA is kft-vé alakult. (Tulajdonosok: KK, magántulajdonosok.) Az tntézetjelenlegi tudományos osztályai: FeltiletkémiaiésKatalizátorkutatő osztá|y, Katalízis- és Nyomjelzéstechnikai osztá|y, SpektroszkÓpiai oszt,á|y' Sugárhatáskémiaiosztály' Nukleáris Kémiai Kutatások osztá|ya, Sugárbiztonsági osztály.
Tudományos kutatások Az intézet létrejotteés mííkodéseSzorosan kapcsolődott ez atomenergia békés a|ka|mazásának az 1950-es években hazánkszámára is megnyílő lehetósége|hez. 1955-ben az e|s,ő,majd 1958-bana második, az ENSZ égiszealattmegrendezett világkonferencia (InternationalConference on PeaceíulUses of Atomic Energy) áttekintette az alkalmazás osszes lehetségestertiletét. Az atomerómíívek abban az időszakban még csecsemókorukat élték,így ^ másodlagos alkalmazások, kulonosen az izotópok kulonbozó célrifelhaszná|ása volt az elsódleges cél.A magyar sajátosságoknakmegfelelóen a gazdasági (fóleg ipari) a|ka|mazáselósegítésevolt hangsrilyos, amit az á|ta|ánosállami fejlesztési szemlélet mellett az is indokolt, hory az orvosi a|ka|mazásaz orvosok spontán kezdeményezókészsége folytán gyorsan fejlódott kulon segítség nélktil is. Ahazai atomeróm létesítése miatt _ az 7970-esévektó|- az izotőpalkalmazásra kevesebb figyelmet fordítottak az á||ami szervek. Az intézethelyzetét hátrányosan befolyáso|ta az országos Atomenergia-bizottság kozponti szerepének megrendtilése. Ugyanakkor az intézetnek az MTA feltigyelete a|á helyezése, amely idóben egybeesett tobb intézeti vezetí doktori tudományos fokozatának meBszerzésével,megnovelte az intézet tudományos orientáciÓjának lehetóségeit, ésmegszabadítottabizonyos floloslegesországos szervezésigondoktől.
55
Tudomángos kutatások
IntÉzet esFelulgtkÚmiai Izotop. Az atomeróm vi programben ^z intézet _ eltéró tevékenységiterÍilete miatt _ csak marginális szerepetjátszott ugyan' de maga az er.őmí3|éteaz egzotikumbÓl a valőságba vitte át.a nukleáris kultrirát a szélesebb mííszak.l-gazdaságikozvélemény szemében is. Ennek is koszonhetóen az 7970.es években az izotóptechnika széleskorííenelterjedt, Íóleg az iparban. Hozzájárult ehhez a gezdaságossági szemlélet általános erósodése is ebben az idíőben. Egy ttal azonban a tudomány továbblépett ez orvosbiol ógtraimődszerek, az immunanalitika irányájárt, ba. Ez a hagyományos orvosi izotőpalka|mazás perspektíváinak szííkrilésével az intézetazonban képesvolt a folyamathoz alkalmazkodni. megakadályoAz 1980-as évekbenegyrésztaz atomfegyverek elterjedésének zását cé|ző nemzetkozi egyezrnényekrévénelótérbe kertilt a hatősági e||enórz6 tevékenység _ il|ewe az ehhez sztikséges technikai feltételek _ biztosítása, amelynek terén az intézetbizonyos tapaszta|atokkalmár rendelkezett. Másrészt' a csernobili baleset kovetkeztében,novekedett a szkepszis az atomenerga felhasználásával szemben (ehhez hozzá1árulhatotta nyersolajárak relatívcsokkenésének megindulása - amit csak idónként szakított meg egy-egy esemény,mint p|. az iraki agressziő). Az ellenórzési igényeket tovább novelte a Szovjetuniő osszeoml ása, a nukleáris leíegyverzésrevonatkoző megállapodások, valamint a erókornyezewédelem igényeinek novekedéseés az atomenergetika-ellenesség sodésehazánkban is. Jelenleg az )'993e|,őttinukleáris kapacitásnagyobb hányada azlzotóp IntézetKft. keretébenmííkodik. E kortilmények kozott az intézetalapvetóen az e||enórzésitechnilcík fejlesztésével,a természeteskozegben lejátszÓdő izotőpmigráciő vizsgá|atáva|,valamint a számottevó tartős radioaktivitást nem iniciálő prompt gamma-aktiváciős analitika megvalősításáva| és alkalmazásáva| foglalkozik. Utőbbi természetesen a KFKI Atomenergia Kutatóintézetébenmííkodó atomreaktor berendezéseintorténik.
cyakorlatikutatások id.őszakában Íóleg gyakorlatAz intézetben folyő kutatások az oAB-felijryelet orientáItak voltak. Kozponti feladatot képezettaz izotópok elóállítása a Csillebérci Kutatőreaktorban besugárzott célanyagokből. A legfontosabb izotőpok elóállítási technolőgiájának kidolgozása mintegy 5-6 év alatt befej ezódott. Ez el sósorban komp lexkémiai ése|vá|asztástechnikai ku tatásokat i gényelt. Az 1970-es évek végénaz intézeti kutatás és fejlesztésaz izotőpos medicina naw paradigmavá|tását kovewe áttért a radioimmunolőgiai készletek (kitek) fejlesztésére, az 1990-es évekbenpedig sikertilt a legujabb izotőpos terápiai igényeket is kielégítenihazai készítményekkel. 56
IJgyancsak tobbszori irányváltás jellemezte a szerves kémiai kutatásokat: a kovene a radio. kezdeti, tríciummal és radioszénneljelzett vegyíilet-e|óá||Ítást foszforral ésradioaktív kénneljelzett vegytiletek szintézismÓdszereinek fejlesztése,majd a rnolekuláris biolÓgiai célrifejlesztés. (Jgyancsak gyakorlatorientált volt az ipari izotőpalka|mazási mődszerek f.jlesztése: izotípvezérlésííelektronikus mér6-szabá|yozó berendezések, ipari defektoszkőpok, az ipari íolyamatok izotőp-nyomjelzéses vizsgá|ata játszották a fíőszerepetaz 7960-70-es, bizonyos mértékigmég az 1980-as években is. Ezek az alkalmazások azonban mára nagyrésztelvesztettékidószerííségtiket. Jelenleg a sugártechnikai a|h,'a|mazásfrleg a tobbcélri ipari besugárző berendezések, készítését, teleterápiás ,,kobaltágyuk'' fejlesztését,, tizembe helyezésétigényli, továbbá i gen egyszerí3sugárzás_,i l l ewe su gárdÓ z i sméróke t.
E,IméIet i céItikutat sok A gyakorlat által vezéreltkutatások mellett az intézetbenaz 1960-asévekelejétól kifejezetten elméleticél kutatásokis indultak, amelyek az intézet akadémiai íeltigyelet alá keriilése után felerósodtek, a kozvetlen gazdaságicélri kutatások tobbségéneka gazdasági társaság keretei kozé kertilésévelpedig az intézet alapvetó tevékenységévé váltak. E kutatások Íó irányait ismertetjtik az alábbiakban. Heterogén
katalízis és feliiletkémia
Eredetileg a kutatások Íó irányát a szénhidrogénekÍémkatalizáltreakciőinak izotőp-nyomjelzéses mechanizmusvizsgálata képezte. Az 1970-es években a fémpor kata|izátorokről a hordozős (alumínium-oxid, szilícium-oxid, zeolit) katalizátorokra tértek át, majd a reakciők kore bóvtilt egyszénatomosvegytiletek (metán, szén.monoxid), továbbá a kéntartalmri vegytiletek átalakulásainak tanulmányozásáva|. A kutatások kiterjedtek a korszeríí fizikai feltilewizsgálÓ technikík (infravoros és elektronspektroszkőpia) a|ka|mazásával a feltileti adspecieszek szerkezeténekkutarására,a legutőbbi idóben pedig speciális mődjől definiált katalizátorrendszerekszintéziséreésmííkodéstik szerekkel készített, atomi szintíímegértésére, illewe befolyásolásárairányultak Sugárhatás.kémia A kutatások Íiikuszpon{ában a kezdeti szakaszban a szénhidrogén-radiolízisállt, majd, miután az országban a korábban tobb helyen is folyő sugárkémiai kutatások nagyrésztmegszííntek, az intézetvált e kutatások gyakorlatilag egyetlenhazai labo-
57
Tudunángos kutatásnk
IntÉzgt ÚsFglulgtkÉmiai Izotupratőriumává. Ezért a sugáriniciált polimeirzáció, biopolimerekkel analőg hidrogélek elóállítása éscellulőzanyagok sugárkezeléseis a kutatások témakorébekeriilt. Nukleáris kutatások A nukleáris diszciplínák mííveléserészben a ryakorlati tevékenységhezkozvetlentil kapcsolődő nukleáris méréstechnika (sugárintenzitás,, sugárenerg'a) fejrészben a gamma-sugárzással létrehozott magizomeria tanulmányolesztéséré, (őbb zására irányult. Mííveléstikjelenleg is folyik, a tematika bóViilt a kovetkez!ő irányokban: _ nukleáris hulladékok migrációja a talajban, - nukleáris ííítóelemekhasadőanyag-tartalmának,kiégésiszintjénekéshíítési idej éne k me ghatár ozása, _ termo- (radio) lumineszcencia a|ka|mazásasugárdőzisok mérésére, _ prompt gamma aktiváciős analitika fejlesztésekémiai elemzésekcé|jára. Spektroszkőpia Az 1,970-esévek elején- részbena feliiletkémiai éskatalízis-,részbena Szerves kémiai kutatásokhoz kapcsolÓdva _ indult az infravoros spektroszkőpiára épuló kémiai szerkezetkutatás,amely az utőbbi évtizedbenkibóvtilt a kornyezetanalitikai mÓdszerek fejlesztésével. A kísérletesszerkezevizsgálat mellett jelentós szerepet játszik az elméleti (DFT). számításokra építettkutatás, ktilonosen a síírííség-funkcioná|ana|ízis
Kutatási koncepcíő Az in1ézetkutatási koncepciőj a _ táv|ataiban és rovid távon - a kovetkezó alapelvekre épÍil: és elismerta,)Elsódleges igény az eredményeknemzetkcizi megmérettetése a sége.Ez biztosítjaa tematika ésaz alkalmazott mődszerek korszerííségét, megoldások színvonalát. b) A problémák zoménéltobboldalri megkozelítés,ktilonbozó mődszerek al|
d) A kutatások csatlakoznak a Kémiai Kutatőkozpont kovetkezó Íó kutatási irányalhoz: - feltiletkémiaés-katalízis, _ ktilcinboz6 mődon aktivált kémiai folyamatok, - polimerkémia és-fizika, - kornyezeti ésanalitikai kémia, _ enyag- ésmolekulaszerkezet, - nukleáris kémia. A rovid távri kutatási koncepciÓt az a|ábbiakban vázoljuk. Nukleáris ésizotőpkutatás 1'. Magflzika: rij magspektroszkÓpai mÓdszerek kidolgozása; magszomer gerjesztés gamma/glmma reakciőval. 2. Nukleáris elemanalitika: hideg neutronokkal végzettprompt gamma aktiváciős analitikai mődszerek fejlesztése;rij spektroszkőpiai adatbázis létrehozása (NAÜ -egytittm ííkodés). 3. Nukleáris biztonság és strgárvédelem: j mÓdszerek kidolgozása fífitóelemek drisítási és kiégésiszintjének meghatarozására.Nuk]eáris hulladékok karakteri szti kus i z o tőpj ai talajban l ejátsződ ő m i gráciőj ának vizsgá|ata. 4. Sugárhatás-kémia,sugárfizika, magkémia:negy ionizáitó síírííségíí részecskék nyomvonalában végbemenó fizlkai éskémiai folyamatok vizsgálata;polime rek ésbiopolimerek kutatása;a szilárdtest-dozimetria fejlesztése;mikropÓrusos rendszerek vizsgálataaz insita Mossbauer-spektroszkőpia mÓdszerével. Határfel tiletek sz erkezeteéskatalitikus tul ajdonságai 1. Feltiletek felépítése ésszerkezeti tulajdonságai:katalizátorok határfeltiletének molekuláris szintíí megértése,tudományos alapű, teryezéstik,a feltileti reakciőképességkiépítése. 2. Feltilet-szubsztrátum kolcsonhatás vizsgálata: ktilonboző morfol.őgiáj {émek (egykristályok, Íőlia, Íémpor) adszorpciős képességének c!sszehaso.'lítá'.,. felrileti Íém_szubsztrátumkolcsonharás és a Íémekkatalitikus tulajdonságai kozoni ktilonbségek értelmezésefeltiletkutat,ásimődszerek által szolgáltatott adatok a|apján.Az 1. és2. pont alatt felsorolt kutatásokhoz alkalmazott mődszerek X-Ray Photoelectron Spectroscopy Q(PS), Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy (UPS), Transition Electron Microscopy (TEM), Scanning Tuneling Mi..or.opy (STM)' XRD, TPR, TPD, Auger Electron Spectroscopy (AES), elektronkilepesi munkavá|tozás (electron work function charge),sze|ektívkémiai szo1pciÓ. 3. Heterogén katalitikus reakciők vizsgálata: Y'atz|izátorokosszeiételéneh fiz1|
59
eredmenguk Jglentísebb
IntÉzgt Úsleliilztkgmiai Izotuposszeftiggéseinek,a reagálő molekulák szerkezete és katalitikus reakciőképességtik kozotti kapcsolatok tanulmányozása. Katalitikus reakciők mechanizmusának vizsgá|ata izotőpos nyomjelzéssel. Kata|ízátorok kétÍémes,Íém.Íémoxid, Íémszulfid rendszerek..Fóbb reakciők: C,-átalakulásoh telítetlen szénhidrogének hidrogénezése, telített szénhidrogének vázátrendezése, kornyezewédelmi íontosságrireakciÓk: oxidáciő, kén-nitrogén-oxid-(denox) ésoxigénmentesítés.
tizemi besugárzásokra. Ezt kovette a 4MeV-es lineáris elektrongyorsítőval iizemeló impulzusradiolízis-mérólaboratőrium létesítése 1985-ben. A számítógép vezérlésí3berendezés 8L2600 ns idótartamri elektronimpulzusok elóállítására alkalmas. . í
Kntalízis-, feliilet- ésszerk,ezetkutatás
JelentóSebberedmények IzotőptermeIés A szervetlen izotőpvegytiletek és zárt sugárfo:rások termelése 1961-ben egy ideiglenes laboratőriumban kezdódott el a Kozponti Fizikai Kutatőintézet (KFKI) Magkémiai Fóosztáirya á|ta|kidolgozott technológiák alapján. 1'966-ban az intézet keretei kozott megkezdte mííkodésétaz ,,A'' Szintíí(tehát a legnagyobb radioaktivitásri ésradiotoxicitásri sugárzó anyagokkal torténó mííveletek. re alkalmas) izotőp-eló á||ító uzem az akkori kovetelményeknek mindenben megfeleló színvonalon. Az 1970-es évben már 7750 izotőptételt szállított ez intézet hazai éskiilfoldi megrendelóknek. Az 1960_70-es években az intézet munkatársai kidolgozták az akkor sztikséges legfontosabb izotőpok elóállítási technolőgiáit. A technolÓgiai fejlesztésazőtajs folyamatos. irídium, kobalt Iw ^ nagy tomegííjőd-, technécium- és más készítmények, és más sugárforrások elóállítási mődszereinek foko zatos fejlesztésemellett tor(pld. immunoassay az ismertetett további készítménytípusok téntmeg az áttérés kitek) elóállítási technolőgi ájára. tette a berendezésekfejlesztéA technolőgiai eljárások fejlódésesztikségessé humán cé|(l felhaszná|ására. Az lzot6psét is, ktilonos tekintettel a termékek (Good Laboratory Practice) minósítésíí, uzem épuletébenlétrejott egy GLP alkalmas laboratőrium. Az Izotóp Intézet Kft. steril preparátumok e||őá||ítására 1998-től alb'a|mazzaaz ISo 9001 minóségbiztosításirendszert.
Sugőrtechnika indultak. 1968-ban az intézet tizembe A kutatások két B-sugárforrás segítségével kifejlesztett, nagy 3PBq (80000 Ci) névlegesaktivihelyezte a munkatársai által tásri kobalt y-besugárzó berendezést, amely alkalmas mind kutatási, mind Íél-
60
A szokványos laboratőriumi adszorpciős és katalitikus vizsgá|ati mődszerek, kromatográfiás és tomegspektrometriás termékelemzés mellett ez izotőpos nyomjelzés (deutérium,trícium, radioszén,radioaktívkén) a|ka|mazáseaz intézeti katalitikus kutatási technika egyik jellemzó vonása. A deutérium és radioszénegyrittesalkalmazásáraéptiló ,,kettóS''jelzés mÓdszere lehetóvé tette a feltlleti kozti állapotok és az adszorpciős/deszorpciős egyensrily egyuttes tanulmányozására. Az 1970-es évektó| kezdíőd,őenez intézetben novekvó Szerepet kaptak a sokrétíííeltilet{izikaivizsgálati mÓdszerek: elektron- (UPS, XPS, AES) és infravoros spektroszkőpiai mődszereket alkalmaztak mind a távoli, mind a kozepes IRtartományban. A Mossbauer-spektroszkőpia segítségével pedig a hordozős (pl. zeolit) kata|izátorok vas-, illewe őnatomjainak oxidáciős és koordináciős viszonyait tanulmányozzák. A Fourier-transzformáciős iníravoros spektroszkÓpia mődszerét a feluleti szerkezetek mellett Íémkomplexekszerkezefvizsgá|ata céljáből is alkalmazzák. Mind a feliileti adspecieszek,mind a komplexek szerkezewizs1álatacéljáből kiterjedt hrantumkémiai számítások is folynak a síírííségfunkcionál-elméletre alapulő mődszer segítségével.
N ukleáris méréstechnika Plz intézetben általában sikenilt a nukleáris méréstechnikaadott idószakban korszeríínek tekintett mííszereit beszerezni mind a sugárintenzirás és -dÓzismérés, mind a sugirzasi energiaeloszlás méréseterén.Az tntézetitevékenységspeciális igényeinek kíelégícésére kertilt sor egyedi fejlesztésekre, gymint : _ alacsony hátteríi mérések technikájának kido\gozása a magfotÓeffektus méréseésmődszerkénti a|ka|mazásacéljáből; - sugárdÓzismérés,ezen beltil kémiai dőzismérés(alkoholos klőrbenzolbÓl radiolízis során képz,őd.ősősav mennyiségénekmeghatározása nagyfrekvenciás vezetóképesség-mérés titján, valamint termo fradio]lumineszencia
61
IntÚzet Ús[eluletkÚmiai Izotop. jelenségén alapulő meghatározás). A kémiai mődszer az amer7kai szabvanyba is bekertilt. A lumineszcenciás méréselónye tobbek kozott, hogy extrém koriilmények kozott is alkalmazható. E mődszer megbízhatő voltát mutatja, hogy a NASA úrhajőin is felhasználták; - |ágy béta-sugárzó izotőpok aktivitásának folyamatos mérése átáramlásos rendszerben radiogázkromatográfi a-termékelemzéscé|jára. : A legjelent1sebberedmények 1. Gamma-részecskékkel kiváltott magfotÓeffektus kimutatása stabil atommagok 43 izomerjének fotoaktiváciős gerjesztéseritján és számos magfizikai adai kísérletimeghetározása.A mődszert tobb tertileten is alkalmazzák (tobbek kozott asztroftzikai nukleos zintézis vizsgá|ata, gamma- l ézerek fejlesztése, Íémérmék,numizmatikai tárgyak vizsgálata). 2. A molekulaszerkezet meghatározó szerepénekbizonyítása a szénhidrogének sugárbomlásában: kis ktilonbségeka radiolízisnek kitett molekulák szerkezetébena bomlás irányát (termékeit)nagymértékbenbefolyásolják, annak ellenére, hogy a besugárzás energiája 5-6 nagyságrenddel meghaladja a kémiai (szén-szén,szén-hidrogén)kotésekenergiáját.E szerkezeti hatás a sugárbomlás is fellép. kezdeti lépéseinél 3. Kvantitatív emissziős mérésekrealkalmas emissziős-abszorpciÓs FTIR méréstechnikai (Fourier Transformation Iníra Red Spectroscopy) mődszer kidolgozása: a mődszer lehetóségetad hordozős fémkatalizátorokmellett elektrokati|izátorok és fémporok (kormok) esetébenis kisfrekvenciás adszorbátumszubsztrátum rezgésekme ghatár ozására. 4. Sííríiség-funkcionálelmélet a|ka|mazásával és mátrixizoláciős mérések számos rij, eddig ismeretlen Íém-ligandumrendszer (átmenetiÍémsegítségével komplex) azonosítása. s. a katalitikus rendszer koncepciÓjának kidolgozása ktilonboző szénhidrogénekÍémeken|ejátsződó adszorpciőja ésátalakulási mechanizmusának izotÓpnyomjelzéses felderítéseés elemzésealapján. A koncepciő értelmébena kémiai reakciők kinetikáját (azonos termodinamikai és sztochiometriai feltételekmellett) megvá|toztató katalitikus hatást a reagá|ó molekulák és a Íémkatalizátor kozotti kolcsonhatás eredményeképpen kialakulró katalitikus rendszerfejti ki. A reakciÓk irínyát éssebességéta rendszer egészénektermészete,a Íémkata|izátor ésa reakci őkomponensek j ellege |latározza meg. 6. A feliilet szerkezete (morfolÓgia, elektronszerkezet, pl. vegyértéksáv)és reakciőképessége (aktiviás és szelektivitás) kozotti osszeftiggés értelmezésea nanométer átmér,őjííÍémrészecskékfelrlletének atomi szint tanulmányozása alapján. A határíeltilet szerepének tisztázása tobbek kozott a zeo|it tiregeiben eloallrtott kétÍémes,a Si (100) feltiletén |ézerab|áciővallétrehozott Co., Pt-,
62
etudmÚngek Iglgntísgbb Cu-, Ag-, A'-nanorészecskék által alkotott katalitikus rendszereknéI, illewe a C, molekulák (Co és CHo) amorf frmowozetek katalitikus viselkedésénél átalakításában. 7. Szublimáciős, majd kromatográfiás eljárás kidolgozása a 99-es rendszámri metastábilis technécium e|vá|asztásáraa 99.es rendszám molibdéntől. Technéciumgenerátor kifejlesztéseés technéciumjelzésrealkalmas szervspecifikus készletek(kitek) elóállítási mÓdszerének kidol gozása. 8. A molekuláris biolőgiai kutatás részérenagy fajlagos radioaktivitásri nukleotidok teljes választékaszintézismődszereinekkidolgozása,.ktilclnostekintettel a32 és33 tomegszám foszforral,35 tomegszám kénneljelzett nukleotidokra, valamint a nem radioaktívGenefix termékcsaládkrfejlesztéseszelektívimmobi|izá|ás cé|jára,ami számos alkalmazást fielzett ery,szá| DNS/RNS-prÓbák, fehérjékizo|á|ása,egyszá| DNS elóállítása PCR-kvantifikálás, DNSlRNS-kot stb.) tesz lehetóvé.Az alkalmazási protokollok kidolgozása. 9. Radioimmunoassay kutatás keretébennagy hatékonyságueljárások kidolgozása radiojőddal jelzett nanomennyiségíívegyriletek, pikomől, ttmtomől koncentráciőjr3 bioaktív mediátorok elválasztásecéljáből. A megosz|ási hán,1adosra, ilewe a sztochiometrikus modell érvényességére épít6eljárások alkalmasságának bizonyítása, továbbá prosztanoid' eikozanoidok szerepének tisztázása egyes élettani,biolőgiai folyamatokban (orvoskutatőkkal kozosen). 10. Prompt neutron-gammaaktiváciős analitikai (PGAA) mÓdszer bevezetése és továbbíejlesztése.Ehhez sztikség vo|t: a) PGAA spektrum konyvtár létrehozására csaknem az osszes kémiai elemre; b) aHyperTnet PC spektrumanalizálő szoftver kifejlesztésére;c) a|ka|mazási mÓdszerek kidolgozására, tobbek kozott ipari _ nem radioaktív_ nyomjelzésesvizsgálatokra, régészetileletek osszetételének,tobbkomponensííkatalizátorok kémiai osszetételének meghatározására.
A tudományos eredményekhasznosítása Az intézetben folyÓ nukleáris kutarások t lnyomÓ tobbségénekeredményei mint az eddigi példákis mutatják _, a gyakorlatbanhasznosultak. A szervetlen kémiai, komplex kémiai és elválasztástechnikaikutatások gyakorlati eredménye az izotípkészítményekelóállítása volt. Az intézet éwizedeken át kielégítettea hazai igényeket mindazokből a preparátumokből, amelyek eIóállítását a KFKI kutatőreaktorának kapacirása lehetővé tette. A reaktor rekonstrukciÓjának idótartama alatt is biztosította az ellátást a legfontosabb készítményekból importált radionuklidok feldo|gozása ri{án. Ahazai célri gyártás mellett - évról évre novekvó mértékben- sor kertilt exportra is. Kiemelkedó eredmény
IntÚzgt ásFelulgtkÚmiai IzotÚpvolt a technéciumgyártás licencének éstermelési technolőgrájának expor{a Finnországba. A szerves kémiai kutatások gyakorlati eredménye volt a nagyszámít radioizénnel és tríciummal jelzett szerves vegyiilet, majd a foszforral és radioaktív szénne l j el z ett nukle otid ok e|6á||ítása. Az intézetikutatások kiemelkedó eredményeit ésegyrittal folyamatos ryakorlati alkalm azását reprezentáliák a radioimmunoassay kitek, pajzsmirigyhormonok, szteroidok és prosztaglandinok. A radioizotÓpos jelzési technikín trilmenóen sor kertilt a fluorescens-immunoassay kitek kidolgozására és izemszerí3 is. A kutarási és fejlesztésitevékenységowozódésének kiemelkedó el,őá||ítására példái, a jődjelzett vegyriletek krom atográflája' az arachidonsav.metabolizmus tiologi'i szerepe és a radioimmunoassay elmélete terén elért eredmények, a tobb mint tíz szabadalom elnyerése és a nagyszámí készítményíolyamatos e|lőá||ítása.E magas színvonalri kutatásnak, az ennek révén szerzett tudásnak koszonhetó, hogy az intézet- illetóleg 7992 után az lzotóp Intézet Kft. - képes volt megtartani és dinamikusan novelni piacát a kelet-eurÓpai piac osszeomlása után is: 1998-ban egyediil az immunoassay-preparátumok terme|ésiértéke207 milliÓ forint _ 7 4%-ban export _ volt. A kémiai és lumineszcens dozimetria széleskorben elterjedt a gyakorlatban is. 1999-ben kezdódott meg például a paksi atomerómíí primerkori dÓzisviszoezése,,.A sugárkémiai kutatások és az intézeti besugárzőnyainak ,'íeltérkép állomás létesítéseterén szerzett tapasztalatok íizemszerí3kobaltbesugárzó betettéklehetóvé hazai ésktilÍoldi felhasználők éslétesítését rendezésektervezését Torokországban,Vietnamban, RomániAfganisztánban, számára, tobbek kozott ában ésJordániában. Az intézet elektronikai fejlesztéseinek eredményekéntmintegy 3000 szint-, határérték-,vastagságmér6és eryéb ipari ellenőrz.ő berendezésáll a kutatők rendelkezésére.A nukleáris kutatások eredményeinek nagy hányada az Izotőp IntézetKft. keretében realizálődik jelenleg ' az intézetben is folynak azonban - a már említett - gyakorlati felhasználást is eredményezó kutatások (PGÁA, dozimetria, anyagmozgás természeteskozegben). ^z intézeti magÍizikai, radiokémiai kutatások eredményei és programozási tapaszta|ataialkalmazhatők a nukleáris ésa hatősági e||en6rzésnapi mííkodésémÓdszereinek fejlesztésében e||en|őrzés kornyezetkutatások egy részenagy érzékenységi3 spektroszkÓpiai intézeti ben. Az has znosult. les kifej ztésében rek anali ti kai m ődsze A kutatások gazdasági hatását az egész40 éves idószakra nehéz megítélni. 1986_91 kozott az intézet átlagos évi bevétele vállalkozői tevékenységból 200 milliő forint volt, akkori koltségvetésitámogatásának tobb mint kétszerese.A kozvetlen termelési értékben,illewe az (tn. intézeti eredménÉen kimutathatő hatás a forint értékvesztése,a forinVdollár akkori idóben irreális értékaránya 64
gIgdm0nugk haszn0sÍtása fl tudománu0s miatt 1999-ben használhatatlan. Legcélszerííbbaz Izotóp Intézet Kft' jelenlegi adatai alapján érzékeltetni,hory milyen mértékíítevékenységetalapozottmegaz intézetben folyő kutatás: 1998-ban a kft. bevételekozel 1,5 milliárd Ft volt, melynek miirtery kétharmada exportből szármezott. Áz eladott készítmények száma 80 000. Az export 53o/o-aaz EU,8% Kelet-Eurőpa, 6% Amerih'a, 77oÁ a Távol-Ke|et, 1'6o/oa Kozel-Kelet országaiba, osszesen 37 országba irányult. A kozvetlen gazdaság eredmény mellett figyelemre érdemes a kozvetett nemzetgazdaságs haszon, például a mííszerek vagy a gamma-defekwizsgálő berendezések révénelért megtakarítás,valamint a gyógyászati céL felhasználás biztonsága is.
Az intézethelye ahazai tudományos életben Az e||őz|őfejezetekben ismertetett izotőpkémiai, nukleáris fizikai és termelótevékenységeéshatősági feladatainakellátása révérraz intézet átfogó szerepet toltott be a magy^rizotÓpalkalmazásban.Az 1990-esévekbenbekovetkezettszervezetiváltozások kovetkeztébenez a szerepevisszaszorult ugyan, de a nukleáris éssugárzó anyagok forgalmának ellenórzésében, a teljes országos izotőpnyilvántarrásvezetésében,a hatősági íeladatokellátásánaktechnikai támogatásábanma is fontos szerepet játszik. Egyedi kutatő- és tudományos szolgáltatőmunkát folytat a nuk]eáris analitika terén. GyaÉorlatl|agez az egyetlenhazai kutatőintézmény,amely sugárkémiai kutatásokat folytat. TÖbb akadémiai doktori és kandidátusi értekezéskészult e tudománytertileten, a sugárhatás-kémiávalfoglalkoző akadémiai és kémikus egyesuleti szervezetben fontos szerepetjátszanak e laboratőrium kutatői. Az intézetben mííkodik az ország egyik legjelentósebb katalitikus és feltiletkémiai kutatőiskolája, amelyben 6 akadémiai doktori értekezés,,t2kandidátusi, illewe PhD-disszertació, valamint nagyszámír egyetemi doktori értekezéskészijlt. Az e tertileten dolgoző kutatőkjelentós szerepetjátszanak a Magyar Tudományos Akadémia Katalízis- ésSzilárdtest-kémiaiMunkabizottságaiban' Az intézeti munkatársak tolláből 7999 végéigtobb mint 3300 publikáciő, kÖzottuk 30 monográfia, konyv, konyvfejezet készult. Kulon említéstérdemel három alapvetó - intézeti munkatársak által írt _ idegen nyelven is megjelent monográfia: Az izotópok ipari alkalmazása (szerkesztette és a 17 tag szerzícsoportot irányította Foldiák Gábor), FÖldiák Gábor, Cserép Gyorgy, Gyorgy Iswán, Rodek Magda, Wojnárovits LászlÓ: Szénhidrogének radiolízíse(magyar, angol, orosz; angol 1981), Rőzsa Sándor: Nukleáris mérések, az iparban, valamint A kémia jabb eredményeicímíi akadémiai sorozatban megjelent nyolc kcitet, továbbá tobb nemzetk zi konferenciáről ké-
IntÚaet Izotop. Úsful[letkgmiai sztilt Proceedingsés a Studiu in Surface Scienceand Catalysis sorozatban megjelent tobb mon ográfia szerkesztése. Az íntézetkutatÓi aktív szerepet játszanak a bazai tudományos kozéletben:36 akadémiaibizottsági, illewe munkabizottsági tagságot toltenek be a Kémiai, illewe Fizikai Tudományok osztálya mellett mííkodó bizottságokban, ketten az MTA Kozgyíi|éseáltal választott bizottságok tagjai.Az tntézetbenaz MTA 1 rendes tagja es 7 iazg5,itlésidoktor-képvisel1ő,a Magyar Mérnokakadémiának2 tagja dolgozik, egyébhizai tudományos testtiletekben 9 helyet foglalnak el intézeti munkatársak. az MTA Fizikai-Kémiai, RadioJelentós mértékííaz intézeti kutatők részvétele a Katalízis-munkabizottságban. valamint kémiaiBizottságában, A kutatők kozul Allami Dijban részestiltGuczi Lász|ó (1983), Paá| Zo|tán (1983),TétényiPál (1983),AkadémiaiDijban TétényiPál (1967). Akadémiai IfiírságiDijat kapott Matusek }tíroly (1967), Boszorményi Lászlő (1985),Zsoldos Zo|tan (1987), KisíaltrdyGábor (1988), Hoffer Tamás (1991) Zsoldos Zo|tán (1992) ,Pápai Imre (1996).A Magyar KoztársaságiErdemrend tiszti keresztjétGuczi Lász\ó (1993) nyerte el' Az intézet kutatői a kovetkezó kulfoldi elismerésekben részestiltek:Ame. rican Standards of Testing of Materials (plaket):Kovács András (1995)' Digilab (Jsers Award, Dtisseldorf; Mink János (1982), A]exander Von Humbold ResearchAward: MinkJános (1994),Award of the Friedrich-Emich Medal of the Austrian Sociery of Analitical Chemistry: MinkJános (1995)'TétényiPál pedig a Királyi (Svéd) Mérnoktudományi Akadémia ktilsó taga (1987). Intézetimunkatárs az Applied Catalysrsfolyőirat egyik szerkesztóje, éstovábbi 9 szerkes ztlbizottsági helyet toltenek be az lntézeti munkatársak nemzetkozi vagy kii l fo ld i fo lyő i ratok sze rkesztóbizo ttságaiban. Az intézetbena Veszprémi Egyetem három kihelyezett tanszékemííkodik, 1 tanszékvezet6 ewetemi tanár, l',egyetemi tanár és 8 c. egyetemi tanár, illewe eryetemi magántanár dolgozik. Altalában 10-15 kutatő végezrendszeres oktatási tevékenységet. Egyetemi címekkel rendelkeznek a kovetkezó kutatők: Guczi Lász|ó (egyetemi magántanár, BME, címzetes egyetemi tanár,JATE)' FÖldiák Gábor (.gy.temi tanár, BME), Mink János (egyetemi tanár, tanszékvezetí, Veszprémi Egyetem tVE]), Molnár Gábor (címzetes eryetemi tanár, VE), Paá| Zo|tán (egyetemi magántanár, BME, címzetes eryetemi tanár,YE, címzetes eryetemi tanár, JATE), Schay Zo|tÁn (egyetemi magántanár, BME), Tétényi Pál (címzetes egyetemi tanár, JATE), Veres fupád (címzetes eryetemi tanár, ELTE)' Woj n árov its Lász|ő (címzetes egyetemi tanár, VE) . Az intézetben folyamatosan mintegy 8-10 fiatal kutatő dolgozik PhD-ér. Az itt dolgoző 13 MTA doktora fokozatta|, 20 kandidátusi, illewe tekezésén 66
Életben flzintÉzgt hgluuahazaifudománuos PhD-fokozatte| rendelkezó kutatő trilnyomő tobbségea tudományos fokozatot az intézetben szerezte. Tobben vesznek részt egyetemi doktori tanácsokban a habilitáciős értékelésekben,egy intézeti munkarárs az országos Doktori és Habilitáciős. Tanács tagja.
Nemzetkozi kapcsolatok Az intézet rendszeres kapcsolatot tart fenn a bécsi székhelyíí Nemzetkozi Atomenergia-tigynokséggel.Ez kiterjed egyes intézeti munkák támogatására,a kutatők szakértíi kozremííkodésére,az iigynokség megbízásábó| végzett konkrét íejlesztési munkákra. Az intézet tobb-kevesebb rendszerességgel szeÍvez nemzetkozi dozimetriai tanfolyamokat az iigynokségmegb ízásábó|. Az intézet az 1990-es években mintegy 40 nemzetkozi kutatási egytittmííkodésben Vett részt, így tobbek kozott European Cooperation in the Field Scientific and Technical Research (COST)' Magyar_Amerikai Kutatási Alap (MAKA), Pays EuropéenneCentral et Oriental (PECo) programokban,éstobb sokoldalri (tobbek kozott egy CoST-program) vezetóje. Jelentós szerepettolt be nemzetkozi tudományos osszejovetelekszervezésében. Példaképpenemlíthetók a rendszeresenismétlódó ,,Tihany'' Sugárhatáskémiai SzimpÓziumok, a ,,PannÓnia'' Kozép-europaiKatalízis SzimpÓzium, a Magyar_osztrák Vibráciős SpektroszkÓpiai SzimpÓziumok, a tobb mint 1000 részwev,őve|1.992-benrendezett 10. Nemzetkozi Katalízis Kongresszus. 1995_ 99-ben az intézet9 nemzetkozi tudományos konferenciát (szimpőziumot) rendezett, sszesen mintegy 1800 részwevóvel.Kutatői rendszeresen vesznek részt meghívott, illewe plenáris elóadőként rangos nemzetkozi konferenciákon. Rendszeresen tartanak informális elóadásokat is krilfloldi kutatÓhelyeken. Az intézetetjelentós számban keresik íel látogatők. Évi tí-zo elóadást tartenak itt ismert ktilfi'ldi tudősok.
Az elsódlegesen gyakorlati célokkal .,ooortből létrehozott intézet (1959) mintegy 10 év alatt képesvolt mind a"lgyakorlati feladatok megoldására, mind a legfontosabb egyedi laboratőriumok, berendezéseklétesítésére, mind megfeleló tudományos színvonalatképviseló kapacitáskiépítésére. Ebben krilonbcizó okok játszottak szerepet' ktilonosen: - a szakterulet felíveló pá|yája, - a jelentós kulsó támogatás,
67
IntÉzet IzotnpÚslgluletkÉmiai _ a munkatársak rendkívtil fiatal volta, az intézet tevékenységénekkezdeti idószakában ésaz 7980-as évekig folyamatos ,,feltoltódés''fiatal kutatőkkal, _ ez e kortilmény, hogy a munkatársak a kezdeti idószakban ktilonbozó mun. kahelyekr,ő|, ak'adémiaiés ipari kutatőintézetekból, valamint vállalatoktől kertiltek az intézetbe. Az intézet évtizedeken át sikeresen owozte a gyakorlati feladatok teljesítését az igényes kutatőmunkával. A tapasztalatok azt mutaqják, hogy a tudományos kutatás és a fejlesztó-termeló tevékenységery szeryezetbe tomorÍilésemindkét pozitív hatásri,olyan esetben is, amikor a kutatÓtevékenységeredményességére tevékenységnem kozvetlentil kapcsolődik tematikai|ag a fejlesztéshezés a termeléshez.A fejlesztó- és termelótevékenységfeltétlenriligényeltkcizvetlen tudományos hátteret is, az ilyen szakági vertikum |étrehozásaelengedhetetlen Ez ktilonosen az 1990-es évekfeltételevolt a termékek versenyképességének. ben bizonyosodott be: az intézet, 1993-tő| a kft., képesvolt helytállni rendkívíil nehézkortilmények kozott, élesversenyben ahazai ésa nemzetkozi piacokon is, a kelet-eurőpai piacok osszeomlásaellenére'Ehhez sztikségvolt arra is, hogy a vállalati formában is folytatődjéka kutatás ésfejlesztés. Az intézetieredményesség további lényegeseleme a rugalmas alkalmazkodás mind a tudományos, mind gyakorlati tevékenységbena vá|t,ozó trendekhez. Ennek íeltételevolt a széleskoríí,jől laépítetthazaíésnemzetkozi tudomárryos, mííszakiésgazdaságikapcsolatrendszer. A tapaszta|at azonban azt is megmutatta, hogy a kutatőintézeti forma és mentalitás egy szinten már trilhaladottá vált' a vá||a|kozási tevékenységszámára, eztbizonyítja, hogy 6 évalatt a vállalkozási formában a bevételekreálértékbenaz 1993. évinek mintegy háromszorosára nóttek. A kutatőtevékenység is tij íormába kertilt az Akadémia intézethá|őzatának konszolidációja keretében az intézet a Kémiai Kutatőkozpont egyik intézményeként folytaqja tevékenységét 1998 őta. Ebben a dontésben az Akadémiát szorító ktilsó korrilmények mellett bizonyos szerepetjátszott az a tényis, hogy a kft. kiválását kovetó néhány évalatt az intézetmég nem tudta teljesen kialakítani az j he|yzetnek megfeleló markáns, sajátos, egységeskutatási profilt.
