Достойны ли ученые-ядерщики признания за вклад в развитие атомной отрасли?

Большой вклад в развитие атомной отрасли вносит Институт ядерной физики, расположенный в 20 км от Алматы. В этом году коллектив авторов института представил работу «Вклад Института ядерной физики в стратегическое и устойчивое развитие Казахстана посредством научных исследований, разработок и внедрения мировых технологий в области использования атомной энергии» на соискание Государственной премии Республики Казахстан в области науки и техники им. аль-Фараби.

Я подробно ознакомился с данной работой и хотел бы поделиться своими впечатлениями. Прежде всего отмечу масштабность и многовекторность представленных результатов, охватывающих деятельность института за последние 15 лет.

Спектр направлений обширен и включает в себя фундаментальные и прикладные исследования в ядерной и радиационной физике, развитие и внедрение ядерных технологий и производство высокотехнологичной продукции. По сути, это полный цикл научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок в облас­ти использования атомной энергии в мирных целях.

Неудивительно, что в области фундаментальной ядерной физики, физики конденсированного состояния, ядерных технологий институт занимает первое место среди научных организаций ­Казахстана по числу научных публикаций в рейтинговых международных журналах. Остановлюсь коротко на некоторых значимых результатах работы.

С момента основания института в его стенах формировались различные научные школы, ставшие фундаментом для подготовки множества поколений специалистов, внесших значимый вклад в развитие атомной отрасли Казахстана. Основной задачей научного коллектива стало построение моделей легких ядер и их применение к различным ядерным процессам. Высокая эффективность этих моделей подтверждалась как экспериментальными данными, так и теоретическими разработками, признанными научным сообществом.

Интерес к легким ядрам обусловлен, по меньшей мере, двумя причинами: с точки зрения ядерной астрофизики как ключ к пониманию нуклеосинтеза, цепочки образования химических элементов в процессе слияния легких ядер – это термоядерные реакции, происходящие в недрах звезд, и как основа развития термоядерной энергетики – одного из наиболее перспективных источников энергии XXI и, возможно, XXII века.

В институте была проведена очень важная практическая работа по переводу (конверсии) единственного в стране многоцелевого ядерного исследовательского реактора ВВР-К, работающего с 1967 года, на ядерное топливо пониженного обогащения по урану-235. Тем самым Казахстан в очередной раз подтвердил свои стратегические позиции по поддержке режима нераспространения ядерного оружия и выполнил рекомендации Международного агентства по атомной энергии.

Кроме этого, конверсия реактора ­ВВР-К стала первым для Казахстана опытом по переводу ядерных установок на низкообогащенное топливо. Благодаря специалистам института конверсия не только прошла успешно, что само по себе является достижением высокого уровня для страны, но также была модернизирована и усовершенствована активная зона ядерного реактора, что позволило улучшить его технические характеристики в два раза – это уникальный результат мирового уровня по конверсии исследовательских реакторов. Данная модернизация позволила продолжить эксплуатацию уникального реактора ВВР-К и открыла новые возможности.

Важным социальным направлением представленной работы является производство радиоактивных фармацевтических препаратов (РФП), которые используются в ядерной медицине для диагностики и лечения онкологических заболеваний. В институте на реакторе ВВР-К и циклотроне Cyclone-30 были разработаны технологии и налажено изготовление РФП на основе радио­изотопов йод-131 (для лечения рака щитовидной железы), молибден-99 (для диагностики костных метастаз и заболеваний сердца) и фтор-18 (для ранней диагностики раковых заболеваний).

Авторами работы была разработана технология портативного генератора молибден-99⁄технеций-99, который позволяет синтезировать РФП с радиоизотопом технеций-99 непосредственно в медицинских учреждениях. Благодаря этим технологиям и РФП развивается ядерная медицина страны, и ежегодно более 17 тыс. казахстанцев получают жизненно важные процедуры. Следует отметить, что в 2024 году институт осуществил первую в истории Казах­стана зарубежную поставку РФП в виде генератора молибден-99⁄технеций-99 в центр ядерной медицины Кыргызстана.

Создание атомной отрасли способствует развитию большого числа отраслей промышленности: строительной индус­трии, машиностроения, приборостроения и многих других. И для нас, граждан Казахстана, представляет большую ценность наличие в стране профессионалов, способных курировать вопросы проектирования и строительства объек­тов использования атомной энергии.

В работе ярко показано, как за годы независимости Казахстан не потерял, а приумножил свою компетенцию в атомной отрасли. Создание новых объек­тов использования атомной энергии, к тому же таких разнонаправленных, как производственный комплекс для выпус­ка радиофармпрепаратов, хранилище источников, центры по применению радиоактивных препаратов для диагностики и лечения заболеваний, показывает, что специалисты института обладают уникальными знаниями и опытом.

Производство промышленных радио­активных источников – это еще одно направление института, достойное внимания. Учеными было разработано специальное внутриреакторное устройство, позволившее получить радиоактивный изотоп иридий-192 с повышенной активностью, что увеличило производство источников для радиографического контроля сварных швов. Аналогичным образом мы проходим флюорографию на медицинском рентгеновском оборудовании. Только в данном случае используется источник, и в результате радиографии можно обнаружить скрытые дефекты и определить качество сварки.

Кстати, специалистами института с использованием этих источников были разработаны технологии и методики неразрушающего контроля обследования реактора ВВР-К, а это уже напрямую связано с обеспечением безопасной экс­плуатации ядерных установок. Эти технологии в будущем можно использовать при строительстве и эксплуатации АЭС.

Также в институте налажено промышленное производство радиоизотопа кобальт-57, который поставляется на рынки Германии, США, Франции и России. Это действительно высокотехнологичная продукция, ориентированная на экспорт, что у меня вызывает уважение к ученым и специалистам института и гордость за страну.

Несколько слов хочется сказать о прикладных научных достижениях. Ученые института провели полномасштабные испытания и исследования перспективных конструкционных материалов для ядерных реакторов нового поколения и термоядерных реакторов. Так, по заказу Японского агентства по атомной энергии в институте были проведены внутриреакторные испытания и последующие исследования экспериментального топлива с карбид-кремниевой матрицей для высокотемпературных газовых реакторов – это реакторы 4-го поколения.

В 2025 году создано Агентство по атомной энергии, его основная задача заключается в развитии атомной энергетики и сопутствующих направлений, к которым относится создание ядерного кластера, что подразумевает развитие ядерной науки и технологий. Как видно из результатов представленной работы, большой стратегический задел по развитию ядерного кластера уже имеется, и он сосредоточен в Институте ядерной физики.