Атом энергиясы – технологиялық серпіліс кепілі

Атом энергетикасы саласының келешегі үлкен мүмкіндікке жол ашады. Дегенмен мұндай ауқымды жобаның табысты іске асуы ғылы­ми негізге, сараптамалық қолдау­ға, кадрлар даярлығына және техно­логиялық әлеуеттің жоғары болуына тікелей байланысты. Осы тұрғыдан алғанда еліміз үшін әр­бір қадамды мұқият ойластырып, ғылыми қауымдастықтың күшін біріктіру маңызды. Ғылым мен инженерияның тоғысқан тұсын­да туындайтын өзекті мәселелер мен негізгі басымдықтар жөнінде отандық ғалымдар ой-пікірлерін ортаға салды.

Сараптама сапасы ғылымға негізделуі керек

Қанат Байғарин, Назарбаев уни­вер­­ситетінің тұрақты даму жөніндегі директоры, профессор:

– Шикізатқа тәуел­­­діліктен ары­­лып, өнім өн­­дірудің жо­­­­ға­ры дең­­ге­йіне көшу қажеттігі ту­ра­­­­лы көптен бері айтылып келеді. Атом электр стан­сасын салу және атом энергетикасын дамыту – осы бағыт­­­та­ғы нақты қадам. Бұл сөзсіз ғылым мен инженерияның дамуына серпін береді. Осы жолды әр кезеңде АҚШ, Еуропа елдері, Ресей, Қытай, Корея сияқты бүгінде атом энергетикасында көш бастап тұрған алпауыт мемлекеттер таңдаған. Алайда атом электр стансасын салып алып, қажетті инфрақұрылымды то­лық қалыптастыра алмаған елдер де бар. Мұндай жағдайда олар туындаған мәсе­лелерді шұғыл шешуге мәжбүр болды.

Бүгінде ғарыш және жоғары энергия физикасы саласындағы іргелі зерттеулер әлемдегі ең озық бағыт саналады. Бұл салада қалыптасқан тәжірибе білім осы бағытта жұмыс істейтіндердің бәріне қолжетімді. Ғылыми зерттеулерде математика, информатика саласындағы ең үздік жетістіктер, сондай-ақ жасанды интеллект, үлкен деректермен жұмыс істеу, машиналық оқыту әдістері кеңінен қолданылады.

Ядролық энергетикада мықты ұлттық сараптама базасының болуы – атом электр стансасы төңірегінде ғылыми, инженерлік инфрақұрылым мен адами капитал қалыптастырудың маңызды бөлігі. Елімізде экономикаға енгізілетін технологияларды өзіміз дербес бағалай алатындай базалық және іргелі ғылыми-техникалық зерттеулердің жеткілікті деңгейі болуы керек.

Атом электр стансалары көмір­қыш­қыл газының айтарлықтай шығарын­ды­ларынсыз энергия өндіреді. Бүгінде әлемдік қауымдастық тұрақты даму үшін атом энергетикасының маңызын мойындап отыр. Атом стансасының технология­сын таңдағанда өндірушілердің жарнамасына немесе бағаға емес, технологияның сапасына назар аудару керек. Атом энергети­касы сияқты күрделі салада басты назар сапа мен қауіпсіздікке аударылуға тиіс, ал үнемдеу мұнда шешуші рөл атқармау қажет.

Біз осы технологияларды өзіміздің ғылыми-техникалық және адами әлеуе­тіміз арқылы қаншалықты игере алатынымызды нақты білуіміз керек. Сондай-ақ оларды күнделікті тиімді пайдалануға дайын болуымыз қажет. Энергетикалық баланста атом энергиясының болуы – бұл тек экономика ғана емес, сонымен қатар мәдениет, қауіпсіздік пен геосаясат мәселесі. Мұны қарапайым мысалмен түсіндіруге болады. Бәріміз күнделікті өмірде ұялы телефон, тоңазытқыш, теледидар сияқты құралдарды қолданып, қосып-өшіруді білеміз. Бірақ оларды жөндей алатындар аз, ал жөндейтіндердің ішінде де құрылғының физикалық табиғатын түсінетіндер санаулы. Міне, нағыз сарапшылар — солар.

Біз де ядролық реакторларды жасап шығаратын елдердің нарығында тұты­ну­шымыз. Реактор жасауға ұмтылу міндет емес шығар, бірақ олардың қауіпсіздігін толық түсініп, бақылауда ұстауымыз керек.

Еліміз АЭС салу шешімін іске асыруға толық дайындала алады. Сараптамалық әлеуетті арттырып, мамандарды оқыту қажет.

Атом электр стансасы — жай ғана ядро­лық қазан емес, ол жасанды интеллект элементтері бар автоматтандырыл­ған жүйе. Біз осы күрделі инженерлік нысанды басқаратын автоматтандырылған жүйелерді, бағдарламалық жасақтаманы қаншалықты игере аламыз? АЭС-ті толық басқару мен бақылауды қалай қамтамасыз етеміз? Бұл – стансаның қауіпсіз әрі зиянсыз жұмыс істеуі үшін өте өзекті сұрақтар.

Кейбіреулер қолданбалы зерттеулерден пайда табуға немесе ғылыми жобаларды коммерцияландыруға болатынын айтқанымен, ядролық энергетика мен ғарыш саласында іргелі ғылымды дамытпай табысқа жету мүмкін емес. Ондай көзқарас елдің бүкіл шаруашылық жүйесінің тұрақтылығына қауіп төндіреді.

Тағы бір маңызды жайт бар. Чернобыль стансасындағы апаттың салдарын жою үшін түрлі сала ғалымдары мен мамандары шақырылды. Олардың арасында іргелі зерттеулермен айналысқан ғалымдар да болды. Маған да сол кезде біздің зертхана жасаған құралдарды сынақтан өткізуге қатысу бұйырды. Бұл құралдар станса мен оның маңындағы радиоактивті шығарындыларды қашықтан анықтауға арналған еді. Айта кету керек, біздің қуатты бөлшектер ағынын пайдалану бағытындағы зерттеулеріміз ядролық физикамен тікелей байланысты болмаған. Алайда іргелі ғылымдағы тәжірибеміз радиоактивті көздерді қашықтан визуа­лизациялауға және жоғары радиацияны тікелей байланыссыз өлшеуге мүмкіндік беретін құралдар жасауға көмектесті. Бұл көптеген апат салдарын жоюшылардың өмірі мен денсаулығын сақтап қалуға септігін тигізді.

Дәл осы тәжірибе маған ғарыш және ядролық физика салаларындағы халық­аралық ғылыми ынтымақтастықтың ма­ңызын тереңірек түсінуге мүмкіндік берді. Өйткені бұл салалар күрделі қол­данбалы және практикалық мәселелерге күтпеген, тың шешімдер ұсынады.

Ядролық, ғарыш және материалтану саласындағы іргелі зерттеулер ғана ғылымды қажет ететін озық технология­­лар­дың дамуына жол ашады.

Еліміз іргелі ғылымды жүйелі дамытуы керек. Мемлекеттік бюджетте мұндай зерттеулерді қаржыландыруға міндетті түрде қаражат қарастырылғаны жөн. Нағыз ғалымның айналасында ғылыми мектеп қалыптасады, ой-пікір қазаны қайнайды, үздік ғалымдармен халықаралық ынтымақтастық орнайды, шәкірттер тәрбиеленеді. Иә, түлектердің бәрі ұлы ғалым болмауы мүмкін. Бірақ олар сол үдерістің мәнін терең түсінетін мықты маман болып қалыптасып шы­ға­ды. Олардың бір бөлігі қолданбалы ғы­лым мен тәжірибе саласында өз орнын таба­ды.

Қазір университетімізде ядролық және ғарыш ғылымына негізделген жаңа са­ланың сараптамалық деңгейін көтеретін ор­та­лық құру мәселесі талқыланып ­жатыр.

Тәжірибе мен құзыреттілік бар

Ерлан Батырбеков, Қазақ­стан Ұлттық ядролық орта­лығының бас дирек­торы, Президент жанындағы Ұлт­тық ғылым акаде­миясының академигі:

– Еліміз тұ­рақ­ты әлеу­­мет­­тік-эко­но­­­ми­­­ка­лық даму­ды қам­­­­та­­­масыз ете­тін дұ­­­рыс жолды таң­да­­ды. Бүгінгі таңда атом энер­­­­гетикасы – жо­­ғары технология­­­­лы әрі қауіпсіз сала. Оның ба­ла­масы жоқ.

Атом энергетикасы тұрақты даму мәселелерін шешуге, парниктік газдар шығарындыларын азайтуға, ресурстарды ұтымды пайдалануға және жоғары технологиялы салаларды дамытуға айтар­лықтай үлес қоса алады. Алайда бұл бағытта бүкіл ғылыми қауымдастықтың күшін біріктіріп, тиісті қолдау шараларын қабылдау қажет.

Елдің интеллектуалдық әлеуеті мен материалдық ресурстарын ғылыми мәселелерді әлемдік деңгейде шеше алатын қуатты ғылыми орталықтарда шоғырландыру керек. Сонымен қатар бейбіт атом энергиясын пайдалану саласындағы ғылымның даму қарқынын сақтай отырып, саланың ғылыми-техни­калық қолдауын қам­тамасыз ету қажет. Бұдан бөлек осы салаға жоғары білікті мамандар мен талантты жастардың келуіне қолайлы жағдай жасалуға тиіс.

Мемлекет басшысының елімізде ғылым қалашықтарын салу туралы тапсырмасы – ғылыми жұмысты күшейтіп, құзы­реттерді дамытуға қосымша серпін бере­ді. Осы тапсырмаға сәйкес, мұндай қала­шықтардың бірі Абай облысындағы Кур­чатов қаласында, Қазақстан Ұлттық ядро­лық орталығының базасында құ­рылуға тиіс. Бұл жоба жүзеге асқанда ядролық фи­­зика саласындағы ғалымдарға ғылыми жұ­мыс жүргізуге қолайлы жағдай жасалады.

Осылайша мемлекет өзіндегі ең басты ресурс – ғалымдар мен инженерлердің интеллектуалдық әлеуетін барынша тиімді пайдалана алады.

Атом энергетикасы – өзіндік ерек­шелігі бар сала. Бұл саланың барлық объектілері тұрақты ғылыми-техникалық қолдаумен қамтамасыз етілуге тиіс. Бұл, бір жағынан, технология жеткізушілер ұсынған техникалық шешімдерді тексеру үшін қажет болса, екінші жағынан, атом электр стансаларының қауіпсіздік пен тиімділік көрсеткіштерін тұрақты жетілдіру тұрғысынан маңызды.

Қазақстан Ұлттық ядролық орта­лығының негізгі құзыреттерінің бірі – атом энергетикасының қауіпсіздігін қолдайтын зерттеулер жүргізу. Мысал ретінде бірнеше табысты аяқталған, әлде де жүзеге асып жатқан жобаларды келтіре аламын. Мәселен, ҰЯО жеңіл су реакторларында ауыр апаттарды дұрыс басқару жолдарын жетілдіру бағытында бірегей зерттеу кешенін сәтті жүргізді. Бүгінде әлемде қолданылып жатқан реакторлардың 80%-дан астамы дәл осы типке жатады.

Айта кету керек, ҰЯО – ауыр апат жағдайында атом электр стансасының активті аймағындағы материалдардың балқуын модельдеп, тәжірибе жүргізе алатын әлемдегі санаулы ұйымдардың бірі. Жапондық «Toshiba» және «Marubeni» компанияларының тапсырысымен «Cormit» жобасы аясында зерттеулер жүргізілді. Жобаның мақсаты – белсенді аймақ балқығанда пайда болатын балқыманы ұстап тұратын құрылғы жабындысын әзірлеу мен сол балқыманың жоғары температурасына төтеп беретін қорғаныс материалдарын табу.

Тағы бір маңызды жоба — «Fukushima Debris». Бұл жоба аясында ҰЯО мамандары Фукусима-1 АЭС реакторларының активті аймағының балқып қатқан қалдық­тарының қасиеттерін модельдеп, зерттеу жұмыстарын жүргізді.

Бұл зерттеулер апаттың салдарын жоюға қатысты маңызды техникалық шешімдер қабылдауға мүмкіндік берді.

Біздің зерттеулерімізде сұйық металды жылу тасымалдағышы бар, төртінші буындағы болашағы зор реакторлардың қауіпсіздігіне қатысты жұмыстар ерекше орын алады. Ядролық энергетика жөніндегі Жапония агенттігінің тапсырысымен бірнеше жылға созылған халықаралық «Eagle» зерттеу бағдар­ламасының эксперименттік бөлігі сәтті аяқталды. Жиналған бірегей деректер болашақ ядролық реакторлардағы ауыр апаттар кезінде салдарды азайтуға бағытталған техникалық шешімдерді негіздеуге мүмкіндік берді.

Тез нейтронды, натрий жы­лу тасы­малдағышы бар реак­тор­­лардың қауіп­сіздігін қолдау мақ­­са­тында жүргізілген тәжірибелік бағдар­ламаларымыз және олардың нәти­же­леріне әлемдік ғылыми қауым­дас­тықтың жоғары қызығушылығы Францияның Атом және балама энергия көздері жөніндегі комиссиясының назарын аудартты. Осыдан кейін біз бірлесіп жұмыс істей бастадық. 2020 жылы «Saiga» жобасын жүзеге асыруға кірістік. Жоба мақсаты – «Astrid» реакторының отын жинағындағы жылу тасымалдағыш шығыны жоғалған кездегі қызметін зерттеу. «Astrid» – қазіргі кезде Францияда әзірленіп жатқан, натрий жылу тасымалдағышы бар тез нейтронды реактор.

Сонымен қатар ҰЯО ғалымдары Ресейде салынып жатқан, тез нейтронды және қорғасын жылу тасымалдағышы бар жаңа БРЕСТ-ОД-300 реакторына арнал­ған уран-плутонийлі нитридті аралас отынның реакторлық сынақтарын өткізді. Бұл сынақтар апатқа жақын жағдайларда жүргізілді.

Бүгінде біз өзіміздің ядролық реак­тор­лардың қауіпсіздігі саласындағы тәжі­­ри­беміздің арқасында әлемдегі ең үзді­к­тердің біріне айналғанымызды нық сеніммен айта аламыз. Ұлттық ядро­лық орталық болашақтың жаңа ғылы­ми бағыттарын да дамытып жатыр. Тер­мо­ядролық синтез технологиясын қолдау бойынша табысты жұмыс істеп келеміз. Бұл – болашақтың экологиялық таза әрі іс жүзінде таусылмайтын қуат көзі.

Біз әлемде баламасы жоқ термо­ядролық синтез қондырғысы – «Токамак» КТМ-ды жасадық. Сонымен қатар біз үшін жаңа бағыт саналатын сутекті энергетика технологияларын да дамытып жатырмыз.

Атом энергетикасы саласындағы ғылыми-техникалық жобаларды Назар­баев уни­верситеті, әл-Фараби атындағы Қазақ ұлт­тық университеті, Ядролық физика инс­титуты сияқты жетекші шетелдік және отан­дық ұйымдармен бірлесіп жүзеге асыру еліміздің тәжірибе мен білім қорын мо­лайтып, ғылыми-техникалық және әлеу­мет­тік-экономикалық дамуына серпін береді.

Тиімдісі – салаға инвестиция салу

Төлеген Қожамқұлов, Ұлттық ғылым академиясының академигі, Мем­лекеттік сыйлықтың лауреаты:

– Жинақталған тәжі­­рибе мен құ­­­зы­рет­тер елі­­­­­­­­міздің атом энер­гетикасы алдында тұр­ған маңызды міндеттерді ше­­­­­шуі­­не мүм­­­кін­дік береді. Отан­­дық ға­лым­дар өз тәжірибесі мен білімін еліміздің атом энергетикасы бағдарламасын дамы­туға қолдануға дайын. Бұған толық сенімдімін. Біздің ғылыми-тәжірибелік жұмыстарымыздың нәтижелері шетелде де кеңінен танылып, мойындалды. Олар әлемдік атом энергетикасының қауіпсіз дамуына айтарлықтай үлес қосып жатыр.

Ғылымды тиімді ұйымдастырудың әлемдік тәжірибесі жеткілікті. Іргелі зерттеу­лер арқылы ғана дүниетаным қалыптасып, бүкіл адамзаттың игілігіне айналатын жаңа білімдер пайда болады. Іргелі зерттеулер университеттер жанында жүргізілуі керек. Себебі олар білікті мамандарды даярлайды. Ғылымға салынған қаржы кейін түлектердің сапалы білімі арқылы мемлекетке қайтып келеді.

Бұрын ғылымның жалғыз қожайыны да, қаржыландырушысы да мемлекет болатын. Бұл кезең артта қалды. Енді ғылымға жеке қаражат тарту үшін барлық жағдай жасалу керек. Ғылымға инвес­тиция салу тиімді болуға тиіс. Қаржы салушы адам қаражатының қайда ке­тетінін және қандай нәтиже күтеті­нін нақты білуі қажет. Әрине, мұнда іргелі және қолданбалы зерттеулерді қаржы­лан­дырудың айырмашылықтарын ескерген жөн. Қаржыландыру көздері қандай? Ғы­лымға бөлінген қаражат қалай үлес­тіріледі? Ол зерттеу нәтижесіне тәуелді ме? Бұл сұрақтар бізде әлі де өзекті. Егер ел экономикасының 90 пайызы жеке секторға тиесілі болса, мұндай сұрақтар елеусіз қалдыратын жай мәселе емес.

Енді өзіміздің ғылыми базамызға оралсақ. Сәтті мысал ретінде әл-Фараби атындағы ҚазҰУ жанындағы Экспе­ри­менттік және теориялық физика ғылыми-зерттеу институтын атауға болады. Мұнда іргелі және қолданбалы зерттеулер әлемдік деңгейде жүргізіледі. 2015 жылы институттың алты қызметкері Әл-Фараби атындағы Мемлекеттік ғылыми сыйлықтың лауреаты атанды.

Тағы бір мысал – ашық үлгідегі Ұлттық нанотехнология зертханасы. Бұл ұйымның мақсаты – Қазақстанда наноғылым, нанотехнология, және наноинженерияны дамытуға арналған халықаралық дең­гей­дегі ғылыми-технологиялық және білім инфрақұрылымын қалыптастыру.

Екі ұйымның да бюджеті гранттар мен жеке ғалымдар (немесе топтар) ғы­лы­ми жоба­ларды орындау үшін жеңіп алған байқау қаражатынан құралады және мақсатты түрде пайдаланылады. Экс­пери­менттік және теориялық физика инс­титуты мен ұлт­тық нанотехнология зерт­ха­насының дер­бестігі – олардың ғылыми әлеуетін барынша іске асыруға мүмкіндік беретін арнайы енгізілген тиімді тетік.

Тағы бір мысал – Назарбаев уни­вер­ситетінің тәжірибесі. Мұнда физика, химия, биология салаларында, сон­дай-ақ инженерлік-технологиялық білім, авто­маттандыру-роботтандыру және жасанды ин­тел­лект бағыттарында іргелі, қол­дан­балы және ақпараттық-цифрлық зерт­теулер бойынша халықаралық ғылыми ынты­­­мақ­тастықтың үлкен тәжірибесі жинақталған.

Іргелі зерттеулердің нәтижелері бірден өндіріске енгізіліп, пайда әкелуі керек деген түсінік – қате.

Мысалы, Исаак Ньютон XVII ғасырда механика заңдарын ашқанымен, сол заңдар негізінде жаңа технологиялар мен ауыр машина жасау өнеркәсібі тек XIX ғасырда ғана дами бастады. Сол сияқты, XX ғасырдың басында атом ядроларының ыдырау заңдары ашыл­ды, ал атом және ғарыш технологиялары тек соңғы онжылдықтарда қалыптаса бастады.

Физика – бүкіл ғаламды зерттейтін ғылым. Адам ақылы сан алуан қасиетке ие. Соның бірі – ғаламның құпияларын танып-біліп, оны адамзат игілігіне жарату. Әлемдік ғылым бір орында тұрмайды. Замана көшінен қалмау үшін ең жаңа технологияларға қол жеткізу қажет. Сонымен қатар қолданбалы зерт­теулердің нәтижесі кімге қажет болса, сол қаржыландыруға тиіс.

Мәселен, дамыған елдердің бірінде Ядролық физика институты мен Халық­аралық қатынастар институтында жүргі­зі­ле­тін зерттеулерді Қорғаныс депар­таменті қар­жы­ландырады.

Қымбат зерттеулерді жүзеге асыру үшін мемлекетаралық ғылыми ынты­мақтастық құрылады. Мұндай ынты­мақтастықтың жар­­қын үлгісі – Женевадағы әйгілі Еуро­па­лық ядролық зерттеулер орталығы (CERN).

Менің ойымша, елімізге енді CERN -нің толыққанды мүшесі болатын уақыт жетті. Бұл үшін ғылымға бөлінетін шығындар аясында жыл сайынғы жарнаны қарастыру керек. Осылайша, еліміз дамыған мемлекеттермен қатар жаңаша білімге қол жеткізіп, өзінің ғылыми-инновациялық әлеуетін арттырады және халықаралық беделін нығайтады.

Ғалымдардың сөзіне құлақ ассақ, атом энергетикасындағы әрбір шешім ғылыми негізге, білікті кадрға және ұлттық қауіпсіздік мүддесіне сүйенуі қажет. Бейбіт атомды игеру – ел болашағына салынатын ең салмақты инвестиция. Сондықтан бұл жолда ұраннан бұрын іргелі ғылымға жүгінген абзал.