Ядерные технологии: от фундаментальной науки к высокотехнологичной экономике

В последние годы ядерная отрасль Казахстана все чаще становится предметом общественного обсуж­дения. При этом, как правило, внимание сосредоточено в основном на перспективах генерации. Однако сфера применения мирного атома гораздо шире. Соответствующие технологии сегодня успешно применяются в медицине, промышленности, сельском хозяйстве, экологии, материаловедении и научных исследованиях, формируя новую высокотехнологичную экономику республики.

Казахстан обладает всеми необходимыми предпосылками для того, чтобы стать одним из региональных лидеров в области мирного использования атомной энергии. Страна занимает ведущие позиции по добыче природного урана, располагает развитой научной школой, исследовательскими реакторами, ускорительными комплексами и современными производствами радиоизотопной продукции.

Во всем мире атомная энергетика считается лишь одной из составляющих ядерной отрасли. К не менее важными направлениям относят прикладное развитие соответствующих технологий, основанных на научно-исследовательских работах в области мирного использования энергии.

Благодаря эффективной связи прикладной ядерной науки и производства возможно развитие таких направлений, как производство медицинских и промышленных радиоизотопов, внедрение уникальных радиационных технологий, неразрушающий контроль, разработка и исследования перспективных элементов и материалов для энергетических установок, обеспечение промышленной безопасности. Именно эти сферы позволяют создавать продукцию с высокой добавленной стоимостью и экс­портным потенциалом.

Казахстан обладает целым рядом уникальных компетенций, которые формировались десятилетиями и получили международное признание. Поэтому развитие ядерного кластера в поддержку атомной энергетики выступает одним из приоритетных направлений стратегии развития атомной отрасли рес­публики.

Важнейшую роль в формировании ядерного кластера играет Институт ядерной физики, который почти 70 лет выступает ведущим научным центром страны в области использования атомной энергии. На базе исследовательского реактора ВВР-К и современных ускорительных комплексов здесь организован практически полный цикл – от фундаментальных исследований до промышленного производства высокотехнологичной продукции.

За последние годы выполнена масштабная модернизация части исследовательской инфраструктуры, в частности, реактор ВВР-К в соответствии с рекомендациями МАГАТЭ переведен на низкообогащенное ядерное топливо, улучшены системы безопасности, существенно расширены экспериментальные возможности установки. Сегодня этот проект считается одним из наиболее успешных примеров конверсии исследовательских реакторов в мировой практике.

Одним из наиболее социально значимых направлений деятельности ИЯФ выступает совершенствование технологий ядерной медицины. Именно благодаря отечественным разработкам казах­станские пациенты получают доступ к современным методам диагностики и лечения онкологических заболеваний.

Институт выступает одним из основных поставщиков диагности­ческих радиофарм­препаратов и единственным отечественным производителем терапевтических радиофармпрепаратов. Здесь, в частности, получают радиоизотопы йод-131, молибден-99, фтор-18. Разрабатывается технология выпуска радиоизотопа тераностической группы – лютеция-177. В рамках развития ядерного кластера предусмотрена разработка других востребованных и перспективных радиоизотопов, например, самария-153, германия-68 и актиния-225.

Ежегодно радиофармпрепараты, произ­веденные в Институте ядерной физики, позволяют проводить диагностику и лечение более 20 тыс. пациентов, снижая зависимость страны от импорта жизненно важных препаратов и повышая доступность высокотехнологичной медицинской помощи.

Ядерные технологии широко используются и в промышленности. В институте производится радиоизотоп иридий-192, применяемый при радио­графическом контроле сварных соединений магистральных нефтегазовых трубопроводов, резервуаров, сосудов под давлением и других объектов. Благодаря разработанной отечественными специалистами технологии удалось увеличить удельную активность радиоизотопа почти на треть, что позволило повысить качество контроля и конкурентоспособность продукции.

Другим важным промышленным направлением стало производство радиоизотопа кобальт-57, который поставляется в Германию, США, Францию и Россию. Это один из примеров того, как казахстанские научные разработки становятся экспорт­ной высокотехнологичной продукцией.

Еще одно стратегическое направление, которое развивается и будет развиваться дальше, – исследования новых материалов для атомной и термоядерной энергетики.

Уже сейчас на реакторе ВВР-К проводятся ресурсные испытания конструкционных материалов и топлива, предназначенных для перспективных реакторов IV поколения, а также термоядерных реакторов. В этом направлении плодотворно развивается сотрудничест­во с Агентством по атомной энергии Японии и Технологическим институтом Карлсруэ. Полученные результаты уже используются при разработке высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов нового поколения и перспективных термо­ядерных установок, что подтверж­дает высокий уровень казахстанской научной школы и ее интеграцию в международные исследования.

Радиационные технологии находят применение далеко за пределами атомной отрасли. Они используются для стерилизации медицинской продукции, модификации свойств материалов, обработки полимеров, очистки сточных вод, обеззараживания пищевой продукции и решения экологических задач.

Во многих странах именно такие технологии становятся важной частью экономики зам­кнутого цикла и зеленой промышленности. Многие и перечис­ленных направлений получили широкую поддержку со стороны МАГАТЭ.

Для Казахстана радиационные технологии представляют особый интерес с учетом развития нефтехимии,­ сельского хозяйства, фармацевтики и переработки промышленных отходов.

Необходимость самостоятельного развития ядерных технологий обусловлена специализированным и узким мировым рынком, где интеллектуальная собственность охраняется особенно ревностно, где современные ядерные технологии невозможно купить в готовом виде. Они требуют наличия собственной научной школы, квалифицированных специалистов, уникального оборудования и многолетнего опыта. Именно поэ­тому развитие и модернизация специализированных ядерных научных цент­ров республики становятся одним из ключевых факторов технологической независимости государства.

Казахстан располагает собственной научной, производственной и инженерной базой, позволяющей не только обеспечивать его внутренние потребнос­ти, но и выходить на международные рынки высокотехнологичной продукции. В связи с этим в рамках развития ядерного кластера планируется не только модернизация действующих ядерных и радиационных установок, но и создание новых современных научно-производственных комплексов­.

Таким образом, развитие атомной отрасли открывает перед республикой новые возможнос­ти. Это создание современных производств радиоизотопов и радиофармпрепаратов, модернизация центров ядерной медицины, расширение экспортного потенциала, внедрение ядерных и радиационных технологий в промышленность и экологию, участие в международных научных проектах и формирование новых высокотехнологичных рабочих мест.

В данном контексте потенциал казахстанских ядерных технологий выходит за рамки атомной энергетики. Это одна из наиболее перспективных сфер, способная обеспечить стране научное лидерство, технологическую независимость и устойчивое экономическое развитие на десятилетия вперед.

Ядерные технологии становятся не только инструментом обеспечения энергетической безопасности, но и важнейшим фактором модернизации здравоохранения, промышленности, науки и инновационной экономики Казахстана.

Евгений ЕРМАКОВ, заместитель генерального директора по производству Института ядерной физики (Kazpravda.kz).