Қауіпсіз атом ғылымнан басталады: Қазақстанның зерттеу реакторлары қандай рөл атқарады
Ұлттық ядролық орталықтың инфрақұрылымы ядролық отын мен материалдарды сынауға, ауыр апаттарды модельдеуге және жаңа буындағы реакторларға арналған технологияларды әзірлеуге мүмкіндік береді.
Атом энергетикасын дамыту өзіндік ғылыми-зерттеу базасынсыз мүмкін емес. Бұл туралы ҚР Ұлттық ядролық орталығы РМК «Атом энергиясы институты» филиалының директоры Виктор Бакланов мәлімдеді. Оның айтуынша, дәл зерттеу реакторлары мен тәжірибелік қондырғылар технологияларды алдын ала сынауға, түрлі жағдайларда ядролық отын мен материалдардың қасиеттерін зерделеуге және сол арқылы Қазақстандағы атом энергетикасын қауіпсіз дамытудың ғылыми негізін қалыптастыруға мүмкіндік береді.
Бүгінде атом энергетикасы көптеген дамыған елдерде төмен көміртекті электр энергиясының негізгі көздерінің бірі ретінде қарастырылады. Қазақстан да өз атом энергетикасын дамыту бағытын таңдады. Алайда заманауи атом электр станцияларын салу үшін тек технологиялардың болуы жеткіліксіз. Ол үшін ауқымды ғылыми жұмыстар, сынақтар, есептеулер, инженерлік шешімдерді тексеру және қауіпсіздігін жан-жақты негіздеу қажет.
«Кез келген заманауи атом жобасының артында тек электр станцияларын салу технологиялары ғана емес, сонымен қатар көпжылдық ғылыми зерттеулер, сынақтар, тексерулер және қауіпсіздікті негіздеу жұмыстары тұрады. Дәл осы жұмыстар зерттеу реакторлары мен тәжірибелік қондырғыларда жүргізіледі», – деді Виктор Бакланов.
Зерттеу реакторлары – ғылыми зертхана
Электр энергиясын өндіруге арналған энергетикалық реакторлардан айырмашылығы, зерттеу реакторлары ең алдымен ғылыми және тәжірибелік жұмыстар жүргізуге пайдаланылады. Онда мамандар ядролық отын мен конструкциялық материалдардың қасиеттерін зерттеп, реакторлардың әртүрлі жұмыс режимдерін, оның ішінде штаттан тыс жағдайларды модельдейді, жаңа технологияларды сынақтан өткізіп, инженерлік шешімдерді тексереді.
Виктор Баклановтың айтуынша, мұндай зерттеулердің нәтижелері қауіпсіздік жүйелерін жетілдіруге, инженерлік есептеулердің дұрыстығын растауға және III+ және IV буындағы реакторлар, сондай-ақ шағын модульдік реакторлар (SMR) үшін жаңа технологияларды әзірлеуге мүмкіндік береді.
«Зерттеу реакторлары – бұл өзіндік ғылыми зертханалар. Мұнда кейін атом электр станцияларын жобалау мен пайдалану кезінде қолданылатын технологияларды тексеруге болады. Осындай зерттеулер отын мен материалдардың қасиеттерін бағалауға ғана емес, қауіпсіздік жүйелерін жетілдіруге және жаңа буындағы реакторларға арналған технологияларды әзірлеуге мүмкіндік береді», – деді ол.
Ұлттық ядролық орталықта қандай зерттеулер жүргізіледі
Қазақстан үшін өзіндік зерттеу инфрақұрылымының болуы ерекше маңызға ие. ҚР Ұлттық ядролық орталығы ядролық және болашағы зор термоядролық технологиялар саласында кешенді зерттеулер жүргізуге мүмкіндік беретін ғылыми-техникалық базаға ие.
Орталықтың негізгі тәжірибелік қондырғыларының бірі – импульстік графитті реактор (ИГР). Ол көп жылдан бері ауыр апат жағдайларына барынша жақын ортада ядролық отынның қасиеттерін зерттеу үшін қолданылып келеді. Алынған нәтижелер қазіргі атом электр станцияларының есептеу кодтарын және қауіпсіздік жүйелерін жетілдіруге пайдаланылады.
«ИГР-де біз ауыр апат сценарийлеріне жақын жағдайларда ядролық отынның қасиеттерін зерттей аламыз. Алынған тәжірибелік деректер есептеу модельдерін жетілдіруге және қауіпсіздік жүйелерінің сенімділігін арттыруға қажет», – деді «Атом энергиясы институты» филиалының директоры.
Тағы бір маңызды нысан – құрамына ИВГ.1М зерттеу реакторы кіретін «Байкал-1» реакторлық кешені. Оның базасында ядролық отын мен конструкциялық материалдар сыналады, жылуфизикалық үдерістер зерттеледі және атом энергетикасына арналған инженерлік шешімдер тәжірибе жүзінде тексеріледі.
Реакторлық сынақтар аяқталғаннан кейін үлгілер материалтану кешеніне жіберіледі. Онда мамандар нейтрондық сәулелену мен жоғары температура әсерінен материалдардың құрылымы мен қасиеттерінде болған өзгерістерді талдайды. Бұл конструкциялық материалдардың қызмет ету мерзімін бағалауға, жаңа материалдарды әзірлеуге және олардың қауіпсіз қолданылуын растауға мүмкіндік береді.
Ауыр апаттардан термоядролық технологияларға дейін
ҚР Ұлттық ядролық орталығының ғылыми инфрақұрылымына арнайы тәжірибелік стендтер де кіреді. Атап айтқанда, EAGLE стенді жылдам нейтрондар реакторларындағы белсенді аймақтың балқуы кезінде болатын ауыр апаттардың үдерістерін зерттеуге арналған.
Бұл стендте балқыған ядролық отынның конструкциялық материалдармен өзара әрекеттесуі, сондай-ақ балқыманы оқшаулау және салқындату тетіктері зерттеледі.
«Лава-Б» тәжірибелік стенді жоғары температуралы балқыманың жылулық нейтрондар реакторының қорғаныс құрылымдарының материалдарымен өзара әрекеттесуін зерттеуге мүмкіндік береді. Бұл зерттеулердің нәтижелері есептеу модельдерін жетілдіруде және атом электр станцияларының заманауи қауіпсіздік жүйелерін әзірлеуде пайдаланылады.
Жеке бағыттардың бірі – термоядролық энергетика. KTM материалтану токамагы – Орталық Азиядағы осындай бағыттағы алғашқы әрі жалғыз мамандандырылған тәжірибелік қондырғы. Онда жоғары температуралы плазманың конструкциялық материалдармен өзара әрекеттесуі зерттеліп, болашақта термоядролық энергетикалық қондырғыларда қолданылуы мүмкін материалдар сыналады.
«Бүгінде ғылыми инфрақұрылым тек қазіргі атом энергетикасының ғана емес, болашақ технологиялардың да міндеттерін шешуі тиіс. Сондықтан KTM токамагында, тәжірибелік стендтерде және реакторлық қондырғыларда жүргізіліп жатқан зерттеулер ядролық және термоядролық энергетиканы дамыту үшін аса маңызды», – деп атап өтті Виктор Бакланов.
Қазақстандық зерттеулерге шетелде де сұраныс бар
ИГР және ИВГ.1М зерттеу реакторлары, материалтану кешені, EAGLE және «Лава-Б» стендтері, сондай-ақ KTM токамагы ҚР Ұлттық ядролық орталығының бірыңғай тәжірибелік базасын құрайды. Бұл база ядролық отын мен материалдарды сынаудан бастап, ауыр апаттарды модельдеуге және атом мен термоядролық энергетикаға арналған технологияларды әзірлеуге дейінгі толық циклді зерттеулер жүргізуге мүмкіндік береді.
Орталықтың ғылыми әлеуеті халықаралық ынтымақтастық аясында да дамып келеді. Оның базасында Атом энергиясы жөніндегі халықаралық агенттікпен (МАГАТЭ), сондай-ақ Франция, АҚШ, Жапония, Ресей және басқа да елдердің ғылыми ұйымдарымен бірлескен жобалар жүзеге асырылуда.
Виктор Баклановтың айтуынша, қазақстандық ғалымдардың зерттеу нәтижелері жаңа буындағы реакторлық технологияларды жасау барысында сұранысқа ие болып, халықаралық ғылыми ынтымақтастықтың дамуына ықпал етуде.
Сонымен қатар зерттеу реакторларының қолданылу аясы тек энергетикамен шектелмейді. Мұндай технологиялар медицинада, экологияда, материалтануда, радиоизотоптар өндіруде және жоғары білікті мамандар даярлауда да кеңінен пайдаланылады.
«Қазақстан үшін өзіндік зерттеу базасының болуы бүгінде стратегиялық маңызға ие. Ол қауіпсіздікке тәуелсіз ғылыми баға беруге, отандық ғылыми құзыреттерді дамытуға, мамандар даярлауға және әлемдік ядролық ғылымның өзекті мәселелерін шешуге қатысуға мүмкіндік береді», – деді Виктор Бакланов.
Оның айтуынша, ғылыми зерттеулердің, тәжірибелік тексерулердің және жинақталған тәжірибенің үйлесімі атом энергетикасын қауіпсіз дамытудың берік негізін қалыптастырады.
«Атом энергетикасының қауіпсіз дамуы ғылымнан, заманауи зерттеулерден және технологияларды тәжірибелік тексеруден басталады», – деп түйіндеді ҚР Ұлттық ядролық орталығы РМК «Атом энергиясы институты» филиалының директоры Виктор Бакланов.
Дереккөз: rus.azattyq-ruhy.kz
