В Национальном ядерном центре РК рассказали, по каким направлениям работает исследовательский комплекс
Усилиями ученых Казахстана территория Семипалатинского полигона сегодня представляет собой уникальную лабораторию, где стремятся поработать исследователи со всего мира. Вопросы радиационной безопасности, нераспространения атомного оружия, фундаментальные исследования в области ядерной физики – вот далеко неполный круг направлений, по которым сегодня работает огромный научно-исследовательский комплекс нашей страны – Национальный ядерный центр РК.
Военных нет, есть ученые
26 лет назад, когда Семипалатинский ядерный полигон навсегда замолчал, на место военных заступили учёные-ядерщики. Именно им, практически вслепую (вся документация была вывезена либо уничтожена – «Къ») в течение двух десятков лет совместно с зарубежными партнерами пришлось ликвидировать всю инфраструктуру действующего испытательного полигона.
Реакторные комплексы «Байкал-1» и ИГР, стенды, установки – всё это и многое другое стало наследием Национального ядерного центра РК от деятельности военно-промышленного комплекса на территории Семипалатинского полигона. Учёным-ядерщикам не только удалось сохранить уникальную природную лабораторию, но и за годы независимости Казахстана значительно пополнить ее научно-техническую базу. Благодаря этому, казахстанским учёным совместно с коллегами из России, США, Франции, Японии и ряда других стран удаётся разрабатывать уникальные технологии и реализовывать крупные международные научные проекты в области радиоэкологических исследований, термоядерной и ядерной энергетики, продолжая дело мирного освоения атома.
«За прошедшие 26 лет Национальный ядерный центр РК стал мощным научно-исследовательским центром, полноправным участником международного научного сообщества. Научно-технический потенциал, широта научных направлений и наличие уникальной экспериментальной базы позволили за эти годы совместно с международными партнерами успешно решить сложный комплекс проблем по ликвидации инфраструктуры проведения ядерных испытаний, завершить работы по ликвидации последствий испытаний ядерного оружия, а также создать научно-техническую, технологическую и кадровую базу для развития атомной энергетики в Казахстане. Хочу отметить, что все достижения Национального ядерного центра за годы деятельности нашли отражение в трехтомном издании «Проведение комплекса научно-технических и инженерных работ по приведению бывшего Семипалатинского испытательного полигона в безопасное состояние», которое написано с участием Главы государства, Лидера Нации Н.А. Назарбаева. Очень важно было рассказать об уникальном опыте работы, поэтому трехтомник был опубликован на 3-х языках (казахском, русском и английском) и распространен по библиотекам и научным организациям мира», — подчеркнул генеральный директор НЯЦ РК Эрлан Батырбеков.
В партнерстве с зарубежными коллегами
Исследовательские ядерные реакторы и ряд экспериментальных стендов НЯЦ РК используются для проведения прикладных научных исследований по проблемам физики реакторов, ядерным технологиям, испытаниям ядерного топлива и реакторных материалов в критических тепловых режимах, радиационной стойкости конструкционных материалов и многого другого.
Крупные международные проекты реализовывает Национальный ядерный центр РК и в 2018 году. По словам Эрлана Батырбекова, в сфере атомной энергетики реализуется проект EAGLE-3. Также будут продолжены работы по ранее успешно реализованным контрактам Cormit и Fukushima.
«Национальный ядерный центр РК стал единственной организацией в мире, которой удалось смоделировать расплав активной зоны аварийного реактора АЭС «Фукусима-1». И не просто смоделировать, но и исследовать физические и химические свойства этого комплекса», — отметил Эрлан Батырбеков. – Это позволило выработать ряд рекомендаций для наших японских коллег по работе с расплавом активной зоны реактора.
Одним из интересных проектов в области радиационной безопасности в атомной энергетике можно назвать проект Cormit. Он включает в себя исследования и поиск специальных материалов, которые можно было бы наносить на ловушку для активной зоны расплава. Именно эта ловушка предназначена улавливать расплав активной зоны при наступлении нештатной ситуации. Тем самым предотвращается опасность наступления фазы вторичной критичности, когда расплав ядерного реактора может попасть в воду или в почву.
В настоящее время руководство НЯЦ РК расширяет географию проектов. В сотрудничестве выразил заинтересованность Французский комиссариат по атомной энергии и альтернативным энергоисточникам на проведение испытаний в реакторе ИГР. Большой интерес проявляют российские коллеги, в частности АО НИКИЭТ им. Доллежаля , Соглашение с которым было подписано 19 мая 2017 года во время проведения международного семинара, посвященного 25-летию со дня создания Указом В рамках соглашения предусмотрено проведение ряда реакторных экспериментов на реакторе ИГР.
«Необходимо отметить, что реализация этих программ позволит НЯЦ РК расширить свои экспериментальные возможности и получить новые компетенции и опыт в моделировании тяжелых аварий реакторов на быстрых нейтронах», — подчеркнул Эрлан Гадлетович.
Конверсия исследовательских реакторов
Вот уже несколько лет Национальный ядерный центр РК выполняет проект по конверсии исследовательских реакторов. Его главная цель – это снижение обогащения топлива реакторов ИВГ.1М и ИГР с 90% до 19,75% по U-235 (Уран-235). Это поможет сделать ещё один шаг в направлении снижения опасности распространения ядерных материалов, пригодных для создания ядерного оружия.
18 октября 2017 года был успешно проведен первый пуск реактора ИВГ.1М из серии пусков комплексных испытаний двух экспериментальных водоохлаждаемых технологических каналов с топливом низкого обогащения (ВОТК-НОУ) в составе активной зоны в рамках программы конверсии реактора ИВГ.1М.
Проведенный пуск ознаменовал начало нового важного этапа — ресурсных внутриреакторных испытаний экспериментальных ВОТК реактора ИВГ.1М с перспективным топливом низкого обогащения по урану-235 (менее 20%).
На сегодняшний день реализовано уже 14 пусков из этой серии при суммарном энерговыделении в реакторе 278 МВт×часов (целевое значение энерговыделения в серии пусков – 1 080 МВт×часов).
Работы по снижению обогащения топлива реактора ИВГ.1М соответствуют интересам РГП НЯЦ РК в связи с тем, что в ближайшее время будет исчерпан ресурс существующей активной зоны (из-за низкого текущего запаса реактивности). Вместе с тем, усилия специалистов НЯЦ РК направлены на решение актуальной задачи улучшения эксплуатационных характеристик реактора после его конверсии. Для этого разрабатывается комплекс мероприятий по модернизации технологических систем реактора, направленных на обеспечение увеличения его мощности. Несмотря на то, что замена существующей активной зоны с высокообогащенным топливом на активную зону с низкообогащенным топливом не потребует разработки и утверждения нового Технического проекта реактора ИВГ.1М, рассматриваются вопросы улучшения в ходе конверсии характеристик таких систем, как система управления и защиты реактора (СУЗ), система контроля герметичности топлива и др.
Обращение с РАО
На этот же реакторный комплекс «Байкал-1» в 2010 году, в рамках реализации проекта по выводу из эксплуатации реактора БН-350, было перемещено все отработавшее ядерное топливо этого реактора (ОЯТ БН-350) для долговременного хранения под гарантиями МАГАТЭ.
НЯЦ обеспечивает безопасные и надежные условия хранения ОЯТ БН-350, при этом вероятность несанкционированного доступа к этому топливу практически сведена к нулю.
Технические и технологические возможности комплекса исследовательских реакторов «Байкал-1» и компетенции специалистов НЯЦ РК в области обращения с РАО позволили найти решение еще одной задачи нераспространения, связанной с исключением несанкционированного доступа к РАО и к ампульным источникам ионизирующего излучения (АИИИ). На базе имевших сооружений на комплексе «Байкал-1» в 1995 году было создано специализированное хранилище РАО и отработавших АИИИ, широко применяющихся в промышленности, науке, медицине и других отраслях.
В связи с высокой регулярной востребованностью услуг по обращению с радиоактивными отходами в Республике Казахстан, в настоящее время в НЯЦ РК на постоянной основе осуществляются мероприятия по расширению объема и качества технологий хранения отходов.
Уникальная лаборатория
Территория бывшего Семипалатинского полигона – это уникальное наследие военно-промышленного комплекса СССР – сегодня представляет собой уникальную лабораторию под открытым небом. В течение 24 лет специалисты НЯЦ РК проводят исследования по оценке радиационной обстановки на бывшем полигоне.
«К сегодняшнему дню проведено комплексное экологическое обследование части территории полигона площадью 10410 км2 (56,3 % от общей площади полигона), а также территория испытательной площадки «Балапан» площадью 770 км2. По результатам обследования территории полигона определено, что территория общей площадью 9 970,45 км2 не представляет опасности для людей и окружающей среды, поэтому может использоваться в хозяйственных целях без ограничений», — пояснил Эрлан Гадлетович.
В год празднования 30-летия независимости Республики Казахстан, которое будет отмечаться в 2021 году, планируется завершить комплексное экологическое обследование всей территории полигона, что позволит определить территории СИП, которые можно будет вернуть в собственность или землепользование.
Также планируется определить территории, которые можно будет использовать с какими-либо ограничениями, и те территории, которые должны остаться землями запаса. Таким образом, к 2021 году будет получена информация, позволяющая определить границы Семипалатинского испытательного полигона в соответствии с существующей радиоэкологической обстановкой.
ЗОРподдержка режима нераспространения
После прекращения ядерных испытаний на бывшем Семипалатинском испытательном полигоне (СИП) оставались еще объекты содержащие «чувствительную» информацию о технологии проведения ядерных испытаний. К таким объектам относились контейнеры «Колба» и специальное технологическое оборудование (СТО), отдельные штольни горного массива Дегелен и площадки, содержащие диспергированные отходы ядерной деятельности.
Именно поэтому на заре Независимости перед НЯЦ РК Правительством Казахстана был поставлен ряд задач, направленных на решение вопросов, связанных с поддержанием режима нераспространения ОМУ, работы по которым проводились и до сих пор проводятся в рамках международного сотрудничества.
«Нами совместно с международными партнерами проведена широкомасштабная деятельность по ликвидации инфраструктуры и последствий испытаний ядерного оружия. Сегодня мы можем с уверенностью сказать, что полигон действительно стал гораздо безопаснее, чем был, что прямые угрозы, которые он нес и Казахстану, и всему мировому сообществу, локализованы», — комментирует Эрлан Гадлетович.
Опыт, приобретенный при выполнении работ по ликвидации инфраструктуры, позволил Национальному ядерному центру приступить к реализации проекта по ликвидации последствий испытаний ОМУ с точки зрения нераспространения. Начато детальное обследование испытательной площадки Опытное поле. Целью работ является обнаружение мест возможной высокой концентрации отходов ядерной деятельности и их дальнейшая нейтрализация. Проводятся работы по рекультивации отдельных участков СИП.
Для ликвидации последствий испытаний уже начаты работы по рекультивации наиболее загрязненных участков на площадках «Опытное поле» и «Дегелен». На «Опытном поле» выполнено изъятие загрязненной почвы, связывание ее специальными растворами и размещение на длительное хранение на территории хранилища «Байкал-1». На прилегающих к этим участкам территориях снижение уровня радиоактивного загрязнения было обеспечено проведением глубокой вспашки.
На площадке «Дегелен» проведены работы по отсыпке чистым грунтом территории наиболее загрязненных припортальных участков 40 штолен. Для ограничения доступа к местам проведения как ядерных испытаний на площадках «Опытное поле» и «Дегелен», так и испытаний боевых радиоактивных веществ (БРВ) на площадках «4» и «4А», были созданы системы ограничения физического доступа.
Наработанный опыт и инициативы Республики Казахстан в деле укрепления международного режима нераспространения ядерного оружия и материалов, вызвали большой интерес у участников совещания группы правительственных экспертов – Советников Генерального секретаря ООН в области контроля (верификации) процесса многостороннего ядерного разоружения, членом которого является генеральный директор Национального ядерного центра Эрлан Батырбеков.
«Также хотел бы отметить, что Национальный ядерный центр является достаточно уникальным для Республики Казахстан научно-исследовательским предприятием. И эта уникальность выражается не только в компетенциях и большом опыте деятельности центра по достаточно специфичным вопросам, о которых я вам рассказывал», — комментирует Эрлан Гадлетович, — но и в инновационности и востребованности наших научных разработок. На мой взгляд успех работы научно-исследовательских организаций определяется двумя основными факторами. Это публикационная деятельность сотрудников и финансово-экономические показатели деятельности.
НЯЦ РК является одним из лучших в Казахстане в публикационной деятельности. Подтверждением этому стала награда «Лидер науки», которой была удостоена группа сотрудников предприятия, чья статья вошла в топ (1%) самых высокоцитируемых в мире статей за 2005-2015 годы по данным информационного ресурса Thomson Reuters. Данный факт был отражен в прошлом году в Национальном докладе по науке.
Что касается финансово-экономических показателей, то Национальный ядерный центр на протяжении нескольких последних лет интенсивно наращивает объем привлекаемого из внебюджетных источников финансирования. На сегодняшний день более 70% бюджета предприятия формируется за счет реализации коммерческих проектов, в первую очередь, за счет международных контрактов и соглашений и лишь около 30 % за счет работ, финансируемых из республиканского бюджета. И это показатель того, что наши компетенции и опыт востребованы не только внутри страны, но и в международном научном сообществе.
Фото: Demkristo.livejournal.com
