Қазақстанда ядролық технологиялардың болашағы қандай?
Қазіргі әлемде ядролық технологиялардың рөлі экономиканың түрлі салаларын дамытудағы жетекші аспектілердің бірі болып табылады. Қазақстанда ядролық технологиялардың болашағы қандай? Осы мәселені қаузап көрейік.
Ең алдымен, ядролық технологиялар деген не екенін не дегенге тоқаталайық. Ядролық технологиялар – бұл ядролық реакцияларды немесе иондаушы сәулеленуді қолданатын технологиялар. Ядролық технологиялар ядролық энергетикамен өте тығыз байланысты. Олардың дамуы өзара байланысты. Ядролық энергетика төмен көмірсутекті энергия көзі болып табылады. Қазақстан 2016 жылы климат жөніндегі Париж келісімін ратификациялады, оған сәйкес төмен көміртекті энергия көздерін дамыту экономиканың негізгі моделіне айналуы тиіс. Ядролық энергетика болашақта таза энергияға көшуде шешуші рөл атқаруға қабілетті.
Қазақстандағы ядролық технологиялардың рөліне келетін болсақ, олар елдің әлеуметтік-экономикалық дамуында маңызды рөл атқаратыны сөзсіз. Бүгінгі таңда Қазақстанда жұмыс істеп тұрған атом электр станциясы (АЭС) жоқ. 1999 жылы Ақтау қаласында БН-350 жылдам нейтрондардағы әлемдегі алғашқы АЭС пайдалану тоқтатылды. Ол Қазақстандағы жалғыз АЭС болды. Қазір бұл АЭС пайдаланудан шығару режимінде тұр. Бірақ, соған қарамастан, Қазақстанда үш зерттеу реакторы және бір сындарлы стенд (қуаты нөлдік реактор) пайдаланылуда. Екі зерттеу реакторы Қазақстан Республикасының Ұлттық ядролық орталығы пайдаланатын Курчатов қаласында (Шығыс Қазақстан облысы) орналасқан. Алматыдан алыс емес жерде сыни стенд және тағы бір зерттеу реакторы мен үдеткіштер кешені орналасқан. Қазіргі заманғы ауыр иондар үдеткіші DC-60 Нұр-сұлтан қаласында орналасқан. Бұл қондырғыларды ядролық физика институты пайдаланады. Аталған қондырғылардың негізінде іргелі және қолданбалы зерттеу жұмыстарының үлкен көлемі жүргізіледі, ядролық технологиялар әзірленеді және енгізіледі, сондай-ақ дайын өнім шығарылады.
Қазақстанда ядролық технологиялар түрлі салаларда қолданылады. Біздің кейбір азаматтарымыз олардың қаншалықты кең енгізілгенін біле бермейді. Мамандардың айтуынша, медицинада радиоизотоптар қатерлі ісік және жүрек-тамыр ауруларын диагностикалау үшін өте кең қолданылады. Медицинаның бұл бөлімі ядролық медицина деп аталады. Дамыған елдерде ядролық медицинаның даму деңгейі денсаулық сақтау жағдайының маңызды көрсеткіші болып табылады. Радиоизотоптар ядролық реакторларда немесе үдеткіштерде шығарылады. Ауруды диагностикалаудың бұл әдісі мұны ерте кезеңдерде және жақсы дәлдікпен жасауға мүмкіндік береді, нәтижесінде адам өмірін сақтап қалуға болады. Радиоизотоптар өнеркәсіпте белсенді қолданылады. Мысалы, радиография дәнекерлеу, құбырлар, бұйымдар және басқалардың сапасын бақылауда кеңінен қолданылады. Бақылаудың бұл әдісі бұзылмайтын болып табылады және өнеркәсіптік учаскелер мен желілерде Елеулі зақымдану және істен шығу жағдайларының алдын алуға мүмкіндік береді. Өнеркәсіпте технологиялық процестерде материалдардың тасымалдануын зерттеу үшін изотоптық индикаторлар да қолданылады. Нейтрондық каротаж геологиялық барлау және пайдалы қазбаларды игеру кезінде қолданылады. Бұл әдісті қолдану тиімділікті арттыруға және ресурстарды барлау кезінде шығындарды азайтуға мүмкіндік береді. Зиянды бактерияларды жою үшін тамақ өнімдерін радиоактивті сәулемен сәулелендіру (негізінен гамма-сәулелену), бұл нәтижесінде өнімдердің сақталу мерзімін ұлғайтуға мүмкіндік береді.
Медициналық құралдар мен бұйымдарды радиациялық стерилдеуде де қолданылады. Радиациялық стерилизацияның басқа әдістермен салыстырғанда артықшылығы мынада: микроорганизмдердің инактивациясының жоғары дәрежесі, стерильділікті сақтаудың ұзақ мерзімін қамтамасыз ететін соңғы тасымалдау қаптамасындағы өнімдерді өңдеу, термолабильді материалдардан жасалған бұйымдарды өңдеу мүмкіндігі, стерилизациядан кейін бірден қолдануға болатын процестің экологиялық қауіпсіздігі мен қауіпсіздігі. Ядролық-физикалық әдістер Қазақстан ғылымының дамуына ықпал етеді. Жоғарыда аталған қондырғылардың негізінде эксперименттік жұмыстардың үлкен көлемі жүзеге асырылады, бұл белгілі бір процесс немесе зерттелетін материал туралы жаңа мәліметтер алуға мүмкіндік береді. Экологияда және қоршаған ортаны қорғауда ластаушы заттарды анықтауда және талдауда маңызды рөл атқаратын радиоизотоптар қолданылады.
1957 жылы Біріккен Ұлттар Ұйымының (БҰҰ) жанынан Атом энергиясы жөніндегі халықаралық агенттік (АЭХА) құрылды, ол ядролық технологиялардың қоғам өміріне маңызды үлесін ұлғайту жөніндегі бағдарламаларды іске асырады және сол арқылы ядролық технологияларды бейбіт мақсаттарда пайдалану мүмкіндігін растайды. Ядролық технологиялар БҰҰ қабылдаған 2030 жылға дейінгі кезеңге арналған Орнықты даму саласындағы Күн тәртібінде баяндалған орнықты дамудың 17 мақсатының тоғызына қол жеткізуге ықпал етеді. Олар энергетика, адам денсаулығы, өнеркәсіп, азық-түлік өндірісі, су ресурстарын басқару және қоршаған ортаны қорғау сияқты салаларда даму міндеттерін шешуге және орындауға жәрдемдесу үшін пайдаланылады. Ядролық технологияның негізгі екі зиянды факторы-радиоактивті қалдықтардың пайда болуы және ядролық материалдардың таралу мүмкіндігі. Радиоактивті қалдықтар ядролық және радиациялық қондырғылардың операциялық қызметі процесінде пайда болады. Олар қоршаған ортаға теріс әсер етеді. Ядролық технологиялардың дамуы ядролық материалдардың әскери мақсатта таралу қаупімен байланысты. Осы факторлардың әрқайсысы бойынша әлемде теріс әсерлерді шешуге және/немесе азайтуға бағытталған ғылыми-зерттеу жұмыстары жүргізіледі. Мысалы, радиоактивті қалдықтардағы ұзақ өмір сүретін изотоптарды трансмутациялау бойынша технологиялар әзірленіп, пысықталуда және сол арқылы олардың меншікті радиоактивтілігі төмендейді. Сондай-ақ, қоршаған ортаға әсерді азайту мақсатында радиоактивті қалдықтарды өңдеу және көму технологиялары әзірленіп, пысықталуда. Тұйық отын циклі бар жылдам нейтрондардағы ядролық реакторлар саласында әзірлемелер белсенді жүргізіліп жатқанын атап өткен жөн. Мұндай реакторлар радиоактивті қалдықтарды, әсіресе пайдаланылған ядролық отын бөлігінде іс жүзінде түзбейді және олар қолда бар пайдаланылған ядролық отынды жағуға қабілетті болады.
Ядролық материалдардың таралуына қатысты шешімнің бір нұсқасы жоғары байытылған уранды пайдалануды барынша азайту болып табылады. Осылайша, барлық дерлік процестерде МАГАТЭ уран - 235 бойынша 20% - дан төмен байытылған уранды пайдалануды бұлтартпай ұсынады, бұл мұндай уранды әскери мақсаттарда пайдалануды болдырмайды. Мысалы, қазіргі заманғы зерттеу реакторларының барлық жобалары уран - 235 бойынша 20% - дан төмен байытылған уран отынын пайдалана отырып жобаланады. Мысалы, Молибден немесе Технеций генераторы үшін жоғары байытылған уран бар нысандар қазір төмен байытылған уранды қамтиды. Таратуға төзімді материалдар әзірленуде. Қондырғыларды физикалық қорғауға қойылатын талаптар күшейтіледі. Кешенде бұл ядролық технологияларды бәсекеге қабілетті етеді.
Кез келген технологиялар ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстардың (ҒЗТКЖ) нәтижелеріне негізделеді. Қазақстанда мұндай зерттеулер тек ғылыми-зерттеу институттары негізінде ғана емес, университеттер негізінде де жүргізіледі. Зерттеулер өте белсенді жүргізілуде, оны осы саладағы Жарияланымдар санына қарай бағалауға болады. Мысалы, ядролық физика институтында Жапония ғалымдарымен бірлесіп 10 жылдан астам уақыт бойы төртінші буындағы Жоғары температуралы газ салқындататын реакторлар саласында ҒЗТКЖ жүргізілуде. Ядролық реакторлардың бұл түрі электр энергиясын ғана емес, сонымен қатар жоғары жылу энергиясын, сондай-ақ болашақ автомобильдердің отын элементтерінде және көмірқышқыл газының шығарындыларынсыз жану кезінде жылу алуға болатын сутекті де өндіруге мүмкіндік береді. Қазақстанның индустриялық дамуы энергия тұтынудың өсуіне алып келеді, бұл жаңа электр станцияларын іске қосуды талап етеді және Қазақстан "жасыл" экономикаға көшуді жоспарлап отырғанын ескере отырып, баламалы энергия көздері әлі де қажетті қажеттіліктерді жаба алмайды және ядролық энергетика үшін балама бола алмайды. Ядролық энергетика механика, металлургия, электроника, химия, жобалау, Аспап жасау сияқты аралас салалардың дамуына айтарлықтай ынталандырушы әсер ететінін ескеру қажет. Сондықтан ядролық энергетиканы дамыту технологиялардың кешенді дамуына алып келеді, бұл өз кезегінде елдің ғылыми-техникалық және инновациялық деңгейін арттырады. Әрине, Қазақстандағы ядролық зерттеулер мен технологиялардың даму перспективаларын бағалай отырып, Семей ядролық полигонының мұрасымен және АЭС-та болған авариялармен байланысты қолда бар радиофобияны ескеру қажет. Мұның бәрі ядролық энергетика мен технологиялардың дамуына теріс әсер етеді. Дегенмен, қазіргі заманғы технологиялар ядролық энергетиканы қауіпсіз, перспективалы және бәсекеге қабілетті етеді. Жалпы, менің ойымша, Қазақстанда ядролық зерттеулер мен технологияларды дамыту перспективалары жақсы. Бұл Қазақстанда жеткілікті заманауи жабдықтары бар қондырғылардың және қажетті адами әлеуеттің болуына байланысты. Осындай жұмыстарға тартылған қызметкерлердің басым бөлігі әлемнің жетекші ғылыми ұйымдарында оқыту мен біліктілікті арттыру курстарынан өтті. Ядролық технологияларды тұрақты дамыту үшін маңызды міндеттер ядролық білімді сақтау және беру, сондай-ақ жабдықтарды жаңарту және жаңғырту болып табылады. Ядролық энергетика мен технологиялардың дамуы елдің экономикалық дамуы үшін маңызды мәнге ие.
Әсет Шаймерденов, Ядролық физика институтының Атом энергиясы қауіпсіздігі мәселелері зертханасының меңгерушісі:
– Бүкіл әлем бойынша ғылыми ұжымдар ядролық технологиялар негізінде ғылымды қажетсінетді және инновациялық технологияларды әзірлеумен белсенді айналысады. Себебі белгілі бір елдегі ядролық технологиялардың даму деңгейіне сәйкес өнеркәсіптің және тұтастай алғанда бүкіл экономиканың даму деңгейіне баға беруге болады. Жоғары технологиялық және инновациялық технологиялардың ішінен Ресей мен АҚШ ғалымдарының радиоактивті сәулеленуді электр тогына айналдыратын "Мәңгілік" батареяларды әзірлеуін бөліп көрсетуге болады. Мұндай батареялар әдеттегіден гөрі күшті, қауіпсіз және мәңгі жұмыс істей алады (қолданылатын радиоизотопқа байланысты). Ядролық батареяны электронды жабдықты және әртүрлі құрылғыларды қуаттандыру үшін пайдалануға болады. Мысалы, кардиостимулятордағы батарея адамның өміріне байланысты маңызды элемент болып табылады, сондықтан үнемі бақылау және мезгіл-мезгіл ауыстыру қажет. Батареяны ауыстыру хирургиялық араласу арқылы жүзеге асырылады. Ядролық батареяны пайдалану мерзімді ауыстыру қажеттілігін болдырмайды. Ауыл шаруашылығындағы салыстырмалы түрде жаңа бағыт-бұл мутациясы бар өсімдіктерді өсіру үшін ядролық технологияларды қолдану. Өсімдіктің тұқымдары немесе шламдары радиациямен (гамма-сәулеленумен сәулелену) әсер етеді және сол арқылы мутация пайда болады. Содан кейін сәулелендірілген материал көшет алу үшін өсіріледі. Көшеттер, егер олар қажетті белгілерді көрсетсе, таңдалады және көбейеді. Радиоактивті сәулеленуді қолдану стихиялық генетикалық мутацияның табиғи процесін едәуір жақсартады, бұл уақытты едәуір қысқартады. Радиоизотопты Гидрология әдістері жер асты су ресурстарының көлемін дәл бақылауға және өлшеуге мүмкіндік береді. Мұндай әдістер қолданыстағы су қорларын басқаруда және сақтауда, сондай-ақ жаңа көздерді анықтауда маңызды аналитикалық құралдарды ұсынады. Егер Қазақстанда ғылымды қажетсінетін және инновациялық технологиялар саласындағы жаңа әзірлемелерді қарастыратын болсақ, онда лютеция-177 өндірісі бойынша Ядролық физика институтында өткізілетін ҒЗТКЖ-ны атап өтуге болады. Бұл радиоизотоп зерттеу реакторларында нысана нейтрондармен лютеция оксиді немесе хлоридімен сәулеленген кезде пысықталады. Лютеций-177 өзінің физика-химиялық қасиеттеріне байланысты мақсатты Радионуклидтік терапия үшін перспективалы радиоизотоп болып табылады. Ол простата обырын емдеу үшін қолданылады. Лютеция-177 өндірісі және оны клиникалық тәжірибеге енгізу, әрине, жоғары технологиялық және инновациялық технология болып табылады. Әрине, Қазақстанда ғылымды қажетсінетін және инновациялық технологиялар саласында басқа да перспективалы әзірлемелер жүргізілуде, бірақ оларды жария етуге көп уақыт қажет болады.
Айнұр Нұрсабет
