Бүгінде еліміз энергетика, ғылым және денсаулық сақтау саласындағы ауқымды өзгерістердің алдында тұрғанда Ядролық физика институтының (ЯФИ) еңбегі ерекше маңызға ие. Осы ұжымның бір топ ғалымы атом энергетикасын пайдалану мен зерттеуге байланысты кешенді зерттеу жұмысын аяқтап, ғылыми қауымдастықтан жоғары баға алып отыр.
Мемлекетімізде Атом энергиясы жөніндегі агенттік құрылып, АЭС салу бағытын халықтың басым көпшілігі қолдағаны мәлім. Иә, атом – тек энергия емес, ол – ядролық медицина, конструкциялық реактор материалдары, экологиялық шешімдер, өнеркәсіптік диагностика, ғарыш үдерісінің іргелі негіздері. ЯФИ ұсынған осы жұмыс – аталған салаларды кешенді және жан-жақты қамтыған, сын-қатерлерге төтеп беретін бастама. Мұнда теориядан бастап өнеркәсіптік өнімге дейін толық ғылыми вертикаль бар.
Жетістіктер қатарына ядролық және термоядролық энергетикада қолданылатын жеңіл ядролар физикасы саласындағы зерттеулерді айта аламыз. Ядролық үдерістерді сипаттаудың жаңа модельдері әзірленіп, энергетикалық қондырғылар мен іргелі ғылым үшін маңызды эксперименттік деректер алынған. Реакторлардың жаңа түрлерін, әсіресе жоғары температуралы және модульдік түрлерін әзірлеуде аса қажет зерттеулер мазмұнын құрайды.
ЯФИ ғалымдары төртінші буынды газбен салқындатылатын реакторлар үшін перспективті отын – TRISO отынына бірегей сынақтар жүргізді. Әлемде алғаш рет уранның 94 ГВт/тәулік/т дейін жануы және 900°C температура кезінде TRISO сипаттамалары алынды. Осы деректер Жапонияда HTR50S және GTHTR300 коммерциялық модульдік реакторларын жобалауда пайдаланылып, қазақстандық ғылымның халықаралық деңгейде сұранысқа ие екенін көрсетті.
Сонымен қатар ЯФИ-да жақсартылған радиациялық қасиеттерімен кремний матрицасы бар отын жинағының конструкциялары әзірленіп, сынақтан өткізілді. Болашақ реакторлық жүйелер үшін маңызды кремний карбидінің нейтрондық сәулеленуіне зерттеулер жүргізілді. Бұл жұмыстар қауіпсіз және ұзақмерзімді отын жинамаларын жасауға жол ашады.
ЯФИ термоядролық энергетикаға қатысты мәселелермен белсенді жұмыс істеп отыр. Вольфрамда сутегі атмосферасында 720°C температурада сутегі жиналатыны дәлелденді. Бланкеттердің негізгі материалы – литий керамикасынан тритийдің бөліну үдерісі зерделенді. Бұл зерттеу ITER сияқты халықаралық термоядролық синтез жобаларында сұранысқа ие.
Реакторды конверсиялау саласында да әлемге үлгі жұмыстары бар. 2011–2016 жылдар аралығында Институт ССР-Қ реакторы мен сындық стендті төмен байытылған отынға ауыстыру бойынша бірегей операцияны жүзеге асырды. Қазақстандағы осындай конверсиялаудың алғашқы тәжірибесі халықаралық деңгейде үлгілі деп танылды. ЯФИ мамандары реактордың жаңа активті аймағын жобалау кезінде күрделі есептеулер, сондай-ақ реакторішілік ресурстық сынақтар бойынша күрделі эксперименттік жұмыстарды жүргізді. Нәтижесінде, нейтрон ағынының қуаты екі есе артып, ал ядролық қондырғының жұмыс қауіпсіздігі едәуір жақсарды. 2016 жылы бұл жұмыстарды АҚШ Энергетика министрлігі Ұлттық ядролық қауіпсіздік жөніндегі әкімшілігі халықаралық деңгейде жоғары бағалады.
ЯФИ ұсынған жұмыста ядролық медицинаға қатысты ізденістер де аз емес. Нақты айтсақ, диагностикалық және терапевтік процедуралар үшін радиофармацевтикалық препараттардың негізгі жеткізушісі жөнінде. ЯФИ мамандары технеций-99 радиоизотопы бар радиофармпрепаратты алуға арналған Мо-99 радиоактивті изотопы негізінде технеций генераторларының бірегей технологиясын әзірледі. Осы әзірлемелердің арқасында ядролық медицина орталықтарында сүйек метастаздары мен жүрек ауруларын анықтау бағытында дәрі-дәрмекті тікелей синтездеу мүмкіндігі туды. Қалқанша безінің қатерлі ісігін емдеуде қолданылатын йод-131 радиоактивті изотопы бар препаратты әзірлеу және өндіруге де жол ашылды.
Институт мұнай-газ саласында қолданылатын 100-ден астам құрылғы шығарып, сектор қажеттіліктерінің 50%-ға дейін қамтамасыз етеді. Сонымен бірге кобальт-57 радиоизотопын Еуропаға, Ресейге, АҚШ-қа экспорттамақ. Бұл жоғары ғылыми деңгеймен бірге ел өнімнің халықаралық нарықтағы қабілетін көрсетеді.
Қалай дегенде ұсынылып отырған жұмыс ғылым, инженерия, тәжірибе үйлесімінен шыққан. Бұл бір реттік басылым немесе жоба емес, көпжылдық жүйелі ғылыми және технологиялық еңбектің нәтижесі.
Қорыта келгенде айтарымыз: «Ядролық физика институтының атом энергиясын пайдалану саласындағы ғылыми зерттеулер, әзірлемелер және әлемдік технологияларды енгізу арқылы Қазақстанның стратегиялық және тұрақты дамуына қосқан үлесі» атты еңбегі үшін ЯФИ бір топ ғалымы Қазақстан Республикасының әл-Фараби атындағы мемлекеттік сыйлығын алуға толық лайықты.
Қайрат Қадыржанов,
Мемлекеттік сыйлықтың лауреаты, физика-математика ғылымдарының
докторы, профессор