Казахстан и ОИЯИ: новый этап научно-технологического сотрудничества

Взаимодействие Казахстана с Объеди­ненным институтом ядерных исследований (ОИЯИ) имеет многолетнюю историю. Но сегодня, когда перед страной стоят новые масштабные задачи в атомной отрасли, важно посмотреть на это сотрудничество с практической точки зрения: что оно дает нашей стране?

Современная ядерная наука устроена так, что в одиночку развивать все ее направления практически невозможно. Исследовательские реакторы, ускорители, крупные экспериментальные комплексы создаются десятилетиями, требуют серьезных финансовых ресурсов и, главное, устойчивых научных школ. Поэтому участие в международной научной коопе­рации для Казахстана было и остается необходимым.

Одна из ключевых площадок такого сотрудничества – Объединенный институт ядерных исследований в Дубне, которому в этом году исполняется 70 лет. И сегодня можно говорить о том, что взаимодействие Казахстана и ОИЯИ последовательно выходит на новый этап. Важно, чтобы участие в международных экспериментах все чаще дополнялось результатами, материализованными в Казахстане. Об этом, в частности, шла речь во время Дней ОИЯИ, прошедших этим летом в Астане. Они совпали с еще одной важной для нас датой – 20-летием Астанинского филиала Института ядерной физики. За эти годы накоплен опыт, который позволяет переходить от отдельных совместных проектов к более системной и долгосрочной работе.

Хороший пример того, каким может быть его результат, находится здесь же, в столице – это циклотрон тяжелых ионов ДЦ-60.

Установка создавалась при ключевом участии специалистов ОИЯИ. Но самое важное произошло позже. В Казахстане вокруг ДЦ-60 появилась экспериментальная база, сформировался коллектив, получили развитие исследования по ядерной физике, радиационному материаловедению, нанотехнологиям и ряду других направлений.

Мне этот пример особенно близок. Значительная часть моего собственного профессионального пути связана
с ДЦ-60. Я видел эту работу на разных этапах и поэтому хорошо понимаю разницу между участием в международном проек­те и тем результатом, который остается после него в стране. Сначала появляется идея, затем установка. Но только после этого начинается самое главное: вокруг оборудования должны появиться люди, исследовательские программы, молодые специалисты, международные связи и собственная научная школа. В случае ДЦ-60 это произошло. Поэтому ценность такого проекта гораздо шире его технических характеристик. Казахстан получил не доступ к чужому оборудованию, а собственную инфраструктуру и компетенции.

Есть и другой пример. На исследовательском реакторе ВВР-К в Алматы специалистами Института ядерной физики совместно с ОИЯИ была создана единственная в Казахстане установка нейтронной радиографии и томографии. Она позволяет исследовать внутреннюю структуру объектов без их разрушения и используется в материаловедении, гео­физике, ядерных технологиях, архео­логии. На мой взгляд, именно такими результатами в первую очередь и следует оценивать международное научное сот­рудничество.

Конечно, публикации, конференции, обмен специалистами имеют значение. Наука без этого существовать не может. Но государство вкладывает средства в международную кооперацию, в том чис­ле для развития собственного научно-технологического потенциала. Поэтому через несколько лет после начала любого крупного проекта должен быть понятен его практический результат для страны. Сегодня этот вопрос становится особенно актуальным.

Казахстан вступает в новый этап развития атомной отрасли. Строительство атомных электростанций – это только одна ее часть. За энергетическими объек­тами должна стоять серьезная научная и инженерная база.

Потребуются специалисты по реакторной физике, безопасности, радиационному материаловедению, радиохимии. Нужны компетенции в расчетных и цифровых технологиях, новые материа­лы, современные методы диагностики. Отдельное большое направление – ядерная медицина и производство изотопов. Часть этих компетенций у Казахстана уже есть. Какие-то необходимо усиливать, какие-то фактически создавать заново. И здесь сотрудничество с ОИЯИ может дать гораздо больший эффект, если заранее связать его с конкретными задачами отечественной атомной отрасли.

Один из проектов, который я считаю перспективным, – создание на базе реактора ВВР-К высокоинтенсивного источника ультрахолодных нейтронов. В конце 2025 года Институт ядерной физики и ОИЯИ подписали соответствующий меморандум о намерениях. Сейчас речь идет о подготовке концепции, научной программы и дорожной карты. В случае реализации это будет уже совсем другой уровень работы с исследовательской инфраструктурой ВВР-К. Казахстанские ученые получат новые экспериментальные возможности, а сам реактор сможет принимать международные исследовательские группы.

Для нас здесь важен сам принцип. Казахстанские исследователи должны иметь возможность работать на ведущих зарубежных установках, но параллельно необходимо создавать сильные экспериментальные площадки у себя. Тогда сот­рудничество становится двусторонним в полном смысле этого слова. Мы получаем доступ к инфраструктуре партнеров, а зарубежные исследователи приезжают работать на казахстанские установки.

Большие возможности я вижу и в радиационном материаловедении. Требования к материалам для современной атомной энергетики постоянно растут. Они должны сохранять свойства под длительным воздействием радиации, высоких температур и механических нагрузок. Для решения таких задач нужны моделирование, облучение образцов, последующий анализ структуры и свойств материалов. У Казахстана есть собственная экспериментальная база. У ОИЯИ большой опыт, установки и научные компетенции. Если правильно объединить эти возможности, можно выстраивать исследования с расчетом уже на конкретный технологический результат, который в дальнейшем будет востребован промышленностью.

Есть и другие направления. Ускорительные технологии, ядерная медицина, радиобиология, информационные системы, работа с большими массивами научных данных. Во время Дней ОИЯИ обсуждались также высокотемпературные сверхпроводники и медицинские биосенсоры. При этом важно не столько расширять перечень направлений, сколько концентрировать ресурсы на тех из них, где Казахстан рассчитывает получить конкретный результат.

Отдельный вопрос – подготовка кадров. ОИЯИ дает студентам и молодым ученым доступ к той научной среде, которую невозможно воспроизвести в рамках одной организации: к крупным международным экспериментам, ведущим специалистам и уникальным установкам. Эту возможность надо использовать максимально.

Но сама по себе зарубежная стажировка еще не решает кадровую проблему. Можно подготовить очень сильного специалиста, однако после возвращения ему необходимы оборудование, исследовательская группа, финансирование и понятная задача. В противном случае государство вкладывается в подготовку человека, но полученные им знания используются лишь частично.

Поэтому я считаю правильным развивать этот подход как целостную траек­торию. Сначала определяется задача, которая нужна Казахстану. Под нее подбирается молодой исследователь. Часть работы он выполняет в ОИЯИ, получает необходимые знания и доступ к экспериментальной базе. После возвращения продолжает работу уже в Казахстане. В идеальном случае вокруг таких специалистов со временем должны появляться собственные исследовательские группы. По этому же принципу стоит определять темы магистерских и докторских исследований. Они могут выполняться с международными партнерами, но при этом должны быть связаны с задачами наших институтов и будущими потребностями атомной отрасли.

Начинать такую работу нужно как можно раньше. Проведенная в Астане Летняя школа ОИЯИ показала большой интерес школьников и студентов к современной физике. Ребята познакомились с нейтронными исследованиями, физикой высоких энергий, радиобиологией, ядерной медициной, искусственным интеллектом, распределенными вычислениями. Подобные мероприятия планируется проводить регулярно. Для школьника большая наука не должна выглядеть чем-то существующим только в Дубне, ЦЕРНе или других зарубежных центрах. Он должен понимать, что может получить образование, поработать на лучших международных установках и затем заниматься серьезными исследованиями в Казахстане.

За десятилетия сотрудничества Казахстана и ОИЯИ было сделано немало. Сейчас, на мой взгляд, настало время соб­рать накопленный опыт в более понятную систему. Уже сейчас выстраивается долгосрочная программа совместных исследований, в которой будут определены приоритетные направления и ожидаемые результаты. В одном случае результатом должна стать новая установка в Казахстане, в другом – технология, в третьем – подготовленная группа специалистов или решение, которое сможет использовать предприятие либо медицинская организация.

Для каждого крупного проекта должны быть понятны ответственный исполнитель, источник финансирования и сроки. В этой работе необходимо участие Агентства Республики Казахстан по атомной энергии, Министерства науки и высшего образования, Института ядерной физики, Национального ядерного центра, университетов и предприятий. Причем промышленность здесь важна не только как будущий потребитель научных разработок.

Крупная научная инфраструктура сама создает спрос на сложное оборудование. Это электроника, системы управления, детекторы, программное обеспечение, новые материалы, элементы точного машиностроения. Часть такой продукции со временем вполне могут производить казахстанские предприятия. Если ставить задачу именно таким образом, международный научный проект начинает работать сразу на несколько отраслей.

В последние годы много говорят о научном и технологическом суверенитете. Иногда его воспринимают слишком буквально – как необходимость все делать самостоятельно. Для современной науки такой подход вряд ли возможен. Более того, он просто неэффективен.

Для меня научный суверенитет означает другое: страна должна понимать критически важные для себя технологии, иметь собственных специалистов, обладать необходимой инфраструктурой и быть способной самостоятельно определять, где и как применять полученные знания. Международное сотрудничество этому не противоречит. Напротив, при правильной организации оно позволяет быстрее накапливать собственные компетенции.

ОИЯИ предоставляет Казахстану дос­туп к сильной научной среде, уникальным установкам и большому опыту организации международных исследований. Теперь вопрос состоит в том, насколько эффективно мы сможем использовать этот доступ для развития собственной науки. За прошедшие годы Казахстан и ОИЯИ не раз показали способность вместе создавать востребованную научную инфраструктуру и технологии. Теперь важно сделать такую модель сотрудничества системной и еще теснее связать ее с долгосрочными задачами отрасли.

Казахстанские ученые уже активно участ­вуют в международных эксперимен­тах, развивается собственная исследовательская инфраструктура, укрепляются научные коллективы и готовятся молодые специалисты. Следующий шаг – еще теснее связать эти направления между собой, чтобы международный опыт и доступ к уникаль­ным установкам дополняли развитие реакторов, ускорительных комплексов и лабораторий в Казахстане, а результаты совместной работы находили практическое продолжение в новых технологиях, оборудовании, научных школах и решениях для отрасли.

В этом смысле сотрудничество с ОИЯИ сегодня особенно востребовано. Накоп­ленный опыт взаимодействия, научные компетенции ОИЯИ и доступ к инфраструктуре мирового уровня позволяют рассматривать его как один из наиболее эффективных инструментов реализации задач, заложенных в Стратегии развития атомной отрасли Казахстана до 2050 года. Используя уже созданный фундамент и последовательно расширяя совместные проекты, Казахстан может быстрее наращивать собственные компетенции и укреплять научно-технологическую основу дальнейшего развития атомной отрасли.