— Асет Абдуллаевич, начнем нашу беседу со сложной, но в то же время интересной темы — атомная отрасль. Чем занимаются атомщики?
— Атомная отрасль — это совокупность атомной промышленности, энергетики и науки, и поэтому работник атомной отрасли занимается решением широкого круга задач. Деятельность специалиста связана с решением как фундаментальных, так и прикладных задач в области мирного использования атомной энергии. В частности, это включает исследования взаимодействия частиц с ядрами элементов, определение ядерных констант для ядерных реакций, изучение влияния радиационного излучения на свойства материалов, разработку технологий по производству современных и перспективных радиоизотопов для медицины и промышленности, исследование и моделирование тяжелых аварий и их последствий, радиационное окрашивание полудрагоценных камней, а также использование нейтронных пучков для исследования свойств материалов.
— Насколько нам известно, в стенах института функционирует 23 лаборатории. Расскажите о работе лаборатории, которой вы руководите?
— Наша лаборатория (Лаборатория проблем безопасности атомной энергии) имеет широкий спектр деятельности: от разработки ядерных и радиационных технологий до реакторных испытаний перспективных конструкционных и функциональных материалов для ядерных и термоядерных реакторов. В лаборатории есть две крупные установки: критический стенд, который представляет собой ядерный реактор нулевой мощности, и газо-вакуумная петлевая установка, предназначенная для создания необходимых условий в облучательных капсулах при их облучении в реакторе ВВР-К. Кроме того, мы осуществляем экспертизу ядерной, радиационной и ядерно-физической безопасности проектной документации ядерных объектов.
Штат лаборатории состоит из 16 сотрудников, более 60% из которых моложе 40 лет. Наши сотрудники активно участвуют в международных конференциях, симпозиумах, семинарах и технических встречах. Лаборатория также имеет широкое международное сотрудничество с организациями из Японии, Германии, США, России, Узбекистана и Латвии.
— Сотрудники института реализовали на базе исследовательского реактора ряд проектов, которые принесли значительную пользу экономике страны. Какие еще инновации в ядерной сфере вы могли бы выделить?
— На протяжении более 15 лет мы проводим исследования по развитию технологий высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР), который относится к реакторам четвертого поколения. Эти исследования осуществляются в сотрудничестве с Японским агентством по атомной энергии (Japan Atomic Energy Agency). ВТГР обладает рядом преимуществ, включая:
Практически исключенное расплавление активной зоны, состоящей из графита с температурой плавления около 3800 градусов.
Высокий отрицательный температурный коэффициент реактивности.
Возможность пассивного отвода остаточного тепловыделения.
Способность генерировать высокотемпературное тепло для производства водорода.
Эта наукоемкая технология открывает путь к атомно-водородной энергетике.
Один из наших последних проектов, завершенный в начале 2024 года, был сосредоточен на исследовании влияния высокотемпературного нейтронного облучения на свойства матрицы из карбида кремния топливного компакта ВТГР. В настоящее время стандартным материалом матрицы является графит, однако он имеет недостатки, такие как коррозионная неустойчивость и уязвимость с точки зрения физического барьера для извлечения ядерного топлива. Матрица из карбида кремния рассматривается как перспективный материал, способный повысить безопасность ВТГР благодаря улучшенной коррозионной стойкости и защите от нераспространения ядерного материала.
Для изучения поведения карбида кремния в нейтронном поле при высокой температуре был проведен облучательный эксперимент на реакторе ВВР-К, где образцы топливного компакта облучались в условиях, близких к рабочим, до флюенса быстрых нейтронов 10^21 см^-2 в течение 220 эффективных суток. Облученные образцы были исследованы с использованием неразрушающих и разрушающих методов, что позволило определить влияние нейтронного облучения на их свойства. Полученные данные помогут улучшить дизайн и состав топливного компакта, способствуя повышению радиационной стойкости материала.
Таким образом, результаты нашего исследования направлены на увеличение уровня безопасности ВТГР и, следовательно, его коммерческой привлекательности. Экспериментальные результаты, полученные в рамках сотрудничества с японским агентством по атомной энергии, были учтены при проектировании коммерческих малых модульных реакторов типа ВТГР, таких как HTR50S и GTHTR300.
— Существуют ли новые идеи или проекты, которые являются уникальными достижениями казахстанской науки?
— Конечно, в казахстанской науке много идей, и в последнее время Министерство науки и высшего образования активно информирует о достижениях в этой области. Это позволяет населению, в том числе мне, узнавать о передовых исследованиях наших ученых. Не хочется выделять кого-то конкретно, но некоторые перспективные направления, на мой взгляд, включают:
Разработку систем раннего прогнозирования землетрясений.
Модификацию материалов с улучшенными свойствами для различных применений.
Создание радиофармпрепаратов для лечения онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний.
Технологии глубокой и эффективной переработки сырья с получением продукции с высокой добавленной стоимостью.
Разработку портативных источников электроэнергии с высоким КПД.
В последние годы наблюдается значительное увеличение финансирования науки в Казахстане, что положительно сказывается на качестве исследований и разработок. Надеюсь, что поддержка ученых будет расти, и это позволит поднять уровень отечественной науки до уровня развитых стран.
— Какую роль играет ядерная сфера в современном обществе?
— Если смотреть роль атомной отрасли с точки зрения удельных характеристик, я имею в виду количество сотрудников, работающих в атомной отрасли, то здесь как бы роль не высока. В Казахстане имеются три крупных государственных предприятия работающих в атомной отрасли — это АО «НАК Казатомпром», РГП «Национальный ядерный центр Республики Казахстан» и РГП «Институт ядерной физики». В Казатомпроме работают около 22 000 сотрудников, в НЯЦ РК работают около 2000 сотрудников, в ИЯФ работают около 700 сотрудников. Общее количество сотрудников менее 25 000.
Однако, социально-экономическая роль атомной отрасли в Казахстане просто колоссальная. Например, Казатомпром не только добывает урановую руду, но и производит конечную продукцию с высокой добавленной стоимостью, тепловыделяющие сборки для АЭС. НЯЦ РК занимается повышением безопасности атомной энергетики, причем в международном масштабе и мониторингом радиационной безопасности на бывшем Семипалатинском испытательном полигоне. ИЯФ является крупнейшим в стране производителем радиоизотопов (включая радиофармпрепараты) для медицины и промышленности, проводит мониторинг радиационной обстановки на полигоне в г. Азгир, разрабатывает и внедряет радиационные технологии в промышленности, медицине и сельском хозяйстве.
— Поделитесь своими взглядами на строительство атомных электростанций и их влияние на энергетику и экологию?
— Мое отношение к строительству АЭС является положительным и связано это с тем, что я прекрасно пониманию работу ядерного реактора, преимущества и недостатки развития атомной энергетики в стране, так как являюсь специалистом в области ядерных реакторов. Преимуществ у АЭС намного больше, чем недостатков. Атомная электростанция — это не только источник стабильной электроэнергии, но и драйвер развития наукоемких и инновационных технологий. На сегодня очевидным является необходимость возведения новых источников электроэнергии для покрытия будущего энергодефицита, экономического и технологического развития страны. Возобновляемые источники электроэнергии не могут покрыть потребность страны в электроэнергии, так как такие источники являются переменными, неустойчивыми и с небольшой мощностью. В Казахстане мало водных ресурсов (рек) для возведения новых ГРЭС. Расширение применения ТЭЦ может нести колоссальные экологические проблемы и противоречить концепции достижения углеродной нейтральности. В таком случае думаю, что АЭС сможет обеспечить стабильной и устойчивой электроэнергией. При этом это не означает, что другие источники электроэнергии не будут развиваться. Энергосистема страны должна оставаться сбалансированной и диверсифицированной.
— Если на референдуме 6 октября народ поддержит строительство атомной электростанции, какова будет ответственность специалистов в этой области за реализацию проекта и обеспечение его безопасности?
— Если народ Казахстана поддержит строительство АЭС на предстоящем референдуме, то одной из ключевых задач специалистов вероятно станет выбор вендора из имеющегося шорт-листа. Необходимо будет комплексно рассмотреть все технико-экономические предложения от потенциальных поставщиков АЭС и выбрать наиболее подходящий вариант для Казахстана. Вероятно, что от выбранного проекта АЭС будет зависеть уровень безопасности станции, стоимость и сроки строительства, что, в свою очередь, может повлиять на конечную стоимость электроэнергии для населения.