Қазіргі ғылыми-техникалық жетiстiктердiң қарқынды даму дәуірінде Елбасы Нұрсұлтан Назарбаевтың «Әлем. ХХI ғасыр» манифесi айрықша өзекті және дер кезiнде қабылданып отыр. Манифестi iске асыру – жаңа технологиялардың соңғы жетiстiктерiн күш жұмсау қаруы ретiнде қолдану жолында ықпалды кедергi орната алады. Бұл бар ядролық қаруға және ядролық технологиялармен қатар жүретін радиоактивтi қалдықтарға қатысты айрықша маңызды мәселе. Қазіргі уақытта мұндай ядролық материалдар мен қалдықтар тек жинақталып отырады, бірақ оларды толық кәдеге жарататын қауiпсiз технологиялар жоқ. Келешекте адамзат үшін негiзгi энергия көзi ядролық энергетика болатыны күмәнсіз. Әзірше баламалы энергия түрлеріне тек қосымша көздер ретінде ғана пайдалануға жеткілікті. Қазіргі уақытта әлемдік жетекші ядролық орталықтарда ядролық реакторлардың жаңа қауiпсiз түрлерiн ғылыми зерттеулер мен әзірлеу жұмыстары жүргiзiлуде. Оларда ядролық отын ретінде уранның 235U сирек изотопы ғана емес, сондай-ақ, табиғи уран мен торийдің үлкен қорлары, олармен қатар пайдаланылған ядролық отын да қолданылмақшы. Сонымен қатар, осындай реакторларда химиялық бөлiнуден пайда болатын барлық өнiмдердi жағумен қоса бейбіт мақсатта пайдалануға негізделген ядролық технологияларды қолданудағы ілеспе радиациялық қалдықтарды кәдеге жарату мәселесі де толығымен шешілетін болады.
Әлемдік тәжірибені талдау экономиканың тұрақты дамуында ең жақсы нәтижелерге өзінің табиғи бәсекелестік артықшылықтарын барынша тиімді пайдаланатын елдер қол жеткізгенін көрсетіп отыр. Қазақстан үшін табиғи артықшылық көмірсутек, уран мен басқа минералды шикізаттың бірегей қорлары, аумағы мен географиялық орналасуы болып табылады. Біздің елдің әлемдік сын-тегеурінге жауап беретін мемлекеттік ғылыми-техникалық саясаты тиісті бағыттар бойынша жаратылыстану мен техникалық ғылымдарды дамытуды талап ететін ғаламдық бәсекелестік күресінде нақты осы артықшылықтарды барынша тиімді пайдалануға жұмылдырылуы қажет.
Ядролық ғылым мен техника бойынша іргелі және қолданбалы зерттеулер саласындағы жетістіктер халықаралық сахнада ел беделін арттырудың маңызды элементі болып табылады. Бұдан басқа, түбегейлі жаңа инновациялық технологиялар жасауды ядролық материя мен заттардың негізгі қасиеттерін, олардың өзара әрекеттестік сипаттамаларын зерттеусіз көзге елестету мүмкiн емес. Сонымен қатар, ядролық және радиациялық физика бойынша іргелі және қолданбалы зерттеулер жүргізу атом энергиясын бейбіт мақсатта пайдалану саласындағы күрделі ғылыми-техникалық міндеттерді дербес қоя білетін және шешуге қабілетті жоғары білікті мамандарды дайындауға бірегей мүмкіндіктер береді.
Ядролық физика институты 1957 жылы құрылған кезеңінен бастап, ел экономикасын тез дамытуға қажетті ядролық ғылым бойынша жаңа iргелi және қолданбалы нәтижелерге жетумен қатар, Қазақстанның атомдық ғылымы мен техникасына қажетті жоғары білікті кадрларды – ғылым докторлары мен кандидаттарын даярлауда базалық ұйым ретінде жоспарланған болатын. Бұдан басқа, институттың эксперименттік және ғылыми-техникалық инфрақұрылымы елдің жетекші жоғары оқу орындары үшін ядролық бейіндегі мамандықтар бойынша оқитын студенттердің өндiрiстiк және курстық практикадан өтуі мен дипломдық жұмыстарын орындауға арналған базалық құрылым болып табылады.
Ядролық технологиялар саласындағы мамандарды бірлесіп даярлау үшін 2007 жылы маусым айында халықаралық консорциум құрылды. Оның құрамына Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Бірлескен ядролық зерттеулер институты (Дубно қ.) және ҚР ҰЯО Ядролық физика институты кірді. 2008 жылғы 9 шілдедегі ЕҰУ-дің, БЯЗИ және ҚР ҰЯО ЯФИ бірлескен бұйрығымен университетте «Ядролық физика, жаңа материалдар және технологиялар» халықаралық кафедрасы жұмыс істейді. Осыған ұқсас ядролық физика бойынша бірлескен халықаралық кафедра әл-Фараби атындағы ҚазҰУ-де де өмірге келді. Ядролық физика, радиациялық материалтану, жаңа материалдар және технологиялар бойынша У-150М және ДЦ-60 циклотрондарының базасында өтетін ғылыми зерттеулерге және осы қондырғыларда жүргізілетін ғылыми эксперименттерді жоспарлау мен дайындау кезеңінен бастап бакалавриат және магистратураның жоғары курс студенттерін тікелей қатыстыра отырып физик-ядрошылар мен инженер-ядрошыларды даярлайды.
Ядролық физика институты базасындағы диссертациялық кеңесте жоғарыда аталған мамандықтар бойынша жыл сайын 10-15 iзденушi кандидаттық және докторлық диссертацияларын қорғады, олардың басым бөлiгi институт қызметкерлерi. Статистикалық деректер 200-ден астам ғылым кандидаттары мен докторларының Ядролық физика институтының қызметі барысында дайындалғанын айғақтайды, олардың жартысына жуығы жоғары оқу орындары мен Қазақстанның атом саласындағы әртүрлі құрылымдарында жұмыс істеп жүр.
2011 жылдан бастап Ядролық физика институтында жоғары білікті кадрларды даярлау іс жүзінде тоқтатылды. Институттың жекелеген жетекші ғалымдары ҚазҰУ және ЕҰУ PhD докторанттардың отандық ғылыми консультанттары болып табылады. Соңғы 5 жыл ішінде Қазақстан Республикасында атом саласын дамыту үшiн қажеттi, ядролық ғылым және техника бойынша жоғары білікті кадрларды даярлау кенеттен қысқарып қалды.
Қазіргі уақытта Ядролық физика институтында бiрлескен ғылыми зерттеулерді өткiзуге және де осы жұмыстарға студенттердiң, магистранттар мен PhD докторанттарының тікелей қатысуымен кадрларды даярлауға арналған Қазақстанның жоғары оқу орындарымен, шетелдiң ядролық орталықтары және университеттерімен (Ресей, Польша, Финляндия, Италия, Жапония Корея, Өзбекстан және басқа да) бірлесе отырып жасалған республикалық, сондай-ақ, халықаралық ауқымдағы шарттар бар.
Сондықтан да, PhD докторантурасы арқылы «Ядролық физика» және «Материалтану және жаңа материалдар технологиясы» мамандықтары бойынша Қазақстан Республикасының атом саласы үшін жоғары білікті кадрлар дайындауды институт өз бетімен жалғастыра алады. 2012 жылдан бастап біздің 15 қызметкеріміз жоғарыда аталған мамандықтар бойынша докторантар болып, олардың 4-уі табысты қорғап шықты.
Ядролық физика институты қолға алған «Атом энергиясын бейбіт мақсатта пайдалануды дамыту» ғылыми-техникалық бағдарламасының мақсаты қоршаған ортаға мүмкіндігінше аз әсер ете отырып жаңа энергетикалық қондырғыларды құру және түбегейлі жаңа инновациялық технологиялардың пайда болуы үшін тың мағлұматтар алу қажеттілігімен анықталады. Бұл бағдарламаға өнеркәсіп, медицина мен ауыл шаруашылығы үшін жаңа ядролық және радиациялық технологияларды әзірлеуге және қолдануға бағытталған ядролық ғылым мен техника саласындағы іргелі және қолданбалы зерттеулердің бағыттары енетін болады.
Институтта өткізілетін iргелi және қолданбалы зерттеулердiң түрлі салалары үшiн қолда бар базалық қондырғылардың пайдалану сипаттамаларын жақсарту бойынша біздің ғалымдар тарапынан тұрақты жұмыстар жүргізілуде. Наурыз айының соңында реакторды физикалық іске қосу өткізілді және 2016 жылдың екінші жартысында оны энергетикалық іске қосу жоспарланып отыр. ССР-Қ реакторын төмен байытылған уранды отынға көшіру жылулық нейтрондар ағынын екi есе көтеруге мүмкiндiк бередi.
2015 жылы ғаламшар тағы бiр температуралық табалдырықтан өтті және арктикалық мұздардың азаюы мен күштi құрғақшылықтың жалғасуын бастан кешті. Барлық бақылау жүргізілген уақыттың ішінде биылғы жыл ең жылы жыл болды. Соңғы онжылдықта болып жатқан климаттық өзгерiстердің жоғары жылдам-
дығы шындығында антропогендік әсердің қарқынды өсуімен түсіндірілуі мүмкін. Бұл біздің ғаламшар атмосферасындағы көшетхана газдары мөлшерінің ұлғаюының есебінен оның химиялық құрамына елеулі өзгерістер алып келуде. Көшетхана әсері бiздiң ғаламшарда Жердің орташа температурасын 35°С жоғарылатуда. Сонымен бірінші нөмірлі көшетхана газы су буы болып саналады, оның бүкіл атмосфералық көшетхана әсеріндегі үлесі 20,6°С құрайды. Екiншi орында СО2 тұр, оның үлесі шамамен 7,2°С болады. Соңғы екі жарым ғасырда атмосферадағы СО2 мөлшері шамамен 30%-ға жуық өстi. 2015 жылғы желтоқсандағы 21-ші Бүкiләлемдiк климаттық басқосуда Париж шартына қол қойылды, құжатта көшетхана газдарының шығарылуына барынша шектеу қоюға шақырылды, бұл жаһандық жылынуды екі, ең болмағанда 1,5 градус шеңберінде ұстап тұруға бағыттаған.
Энергетиканы дамытудың жаңа стратегиялары энергетикалық тиiмдiлiктi жоғарылату, жаңғырмалы энергия көздерін пайдалануды қолдау, сонымен бірге атом энергетикасын пайдалануды ұлғайту бағдарламаларын іске асыруды қарастырады. Осы сценарийлерге сәйкес 2050 жылға атом энергиясының үлесi 19-22% дейiн ұлғаюы мүмкін, ал қазірдің өзінде әлемде өндіріліп шығарылатын электр энергиясының шамамен 16 пайызы атом электр стансаларында өндіріледі.
Жұмыс істеу барысында атмосфераға айтарлықтай көп мөлшерде зиянды заттар, оның ішінде радиоактивтi элементтер шығаратын көмiр және газбен салыстырғанда атом энергиясы экологиялық таза болып саналатыны белгiлi. Қазіргі уақытта әлемде IV буындағы реакторлар, атап айтқанда, ұзақ ғұмырлы радионуклидтерді күйдіруге қабілетті, классикалық электроядролық энергетикалық қондырғылар (ADS – Accelerator Driven System) әзірленуде.
Қорыта келгенде, қолда бар және жобаланатын ядролық қондырғылар үшін конструкциялық материалдарды әзірлеу, жасау және сынақтан өткізу күрделi ғылыми-техникалық мәселе болып отыр, оның шешiмiмен әлемнiң көптеген дамыған елдерінің (АҚШ, Жапония, Франция, Ресей және басқалар) материалтанушы ғалымдары белсендi де табысты айналысуда.
Соңғы деректерге сәйкес, әртүрлі ауруларды диагностикалау үшін радиоизотоптардың қажеттілігі жыл сайын ұлғаюы желілік, ал терапия үшін экспоненттік дерлік екенін атап өткен жөн. Тазалықты және де қолданыста көп мөлшерде талап етілетін бірқатар осындай изотоптар орташа энергиялы үдеткіштерде жеткілікті жоғары тиімділігімен алынуы мүмкін. Қазірше әлемде осындай типтегі бес қондырғы жұмыс істейді, олар – АҚШ-та (2 үдеткіш), Ресейде, Канада мен Оңтүстік Африка Республикасында.
Қазақстанның орташа әлемдік трендке ілесуі үшін кемінде 50 үдеткіш қажет, қазіргі кезде бізде әртүрлі типтегі 10 үдеткіш жұмыс істейді және тағы 5-ін салу жоспарланған. Әлемнің дамыған елдерінде үдеткіштердің жиілігі едәуір жоғары.
Ядролық физика институтының «Ядролық энергияны бейбіт мақсатта пайдалануды дамыту» бағдарламасын жүзеге асыру Қазақстан Республикасының ядролық құзыреттілігін, отандық ядро-энергетикалық саласын бейбіт дамытуда оның белсенділігі мен дәйекті халықаралық ұстанымын сақтауға мүмкіндік береді.
Насрулла БӨРТЕБАЕВ,
Ядролық физика институты бас директорының ғылыми және әдістемелік жұмыстар бойынша орынбасары, профессор
АЛМАТЫ
Суретте: ЯФИ РМК бас директоры С.Сахиев және ССР-Қ реакторының бас инженері Д.Накипов ССР-Қ реакторын төмен байытылған уранды отынға көшіру нәтижелерін көрсетіп тұр.
