Топливо будущего для родной страны

Уникальной природной лабораторией с богатой экспериментальной базой называют представители Национального ядерного центра РК территорию бывшего Семипалатинского полигона.

Реакторные комплексы «Байкал-1» и ИГР (импульсный реактор на тепловых нейтронах), стенды и различные установки на территории Семипалатинского полигона – все это и многое другое – наследие бывшей советской страны и ее военно-промышленного комплекса. Ученым-ядерщикам не только удалось сохранить эту уникальную природную лабораторию, но и значительно пополнить ее научно-техническую базу. В настоящее время сотрудники ядерного центра совместно с коллегами из России, США, Франции, Японии и ряда других стран разрабатывают уникальные технологии, реализуют крупные международные проекты в области радиоэкологических исследований, термоядерной и ядерной энергетики, словом, продолжают дело освоения мирного атома.

Двадцать пять лет назад, когда Семипалатинский ядерный полигон навсегда замолчал, именно они практически вслепую (почти вся документация была либо вывезена, либо уничтожена) в течение двух десятков лет совместно с зарубежными партнерами занимались ликвидацией инфраструктуры испытательного полигона.

Однако параллельно с этим велась и активная научно-исследовательская работа.

– В мае 2017 года Национальный ядерный центр РК отметит свое 25-летие. За этот весьма небольшой по историческим меркам промежуток времени мы сумели не только сохранить, но и значительно расширить научно-техническую базу, создав ряд специальных экспериментальных стендов, – отметил генеральный директор ядерного центра Эрлан Батырбеков. – Также был приобретен большой комплекс современных приборов и лабораторного аналитического оборудования для проведения широкого спектра исследований. Все это сегодня активно применяется в ежедневной научной деятельности.

По словам Эрлана Батырбекова, исследовательские ядерные реакторы и ряд стендов 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 так далее.

На экспериментальной базе исследовательских реакторов «Байкал-1» и ИГР специалисты центра с 1993 года и по сей день выполняют работы по базовой научно-технической программе «Развитие атомной энергетики в Республике Казахстан». За это время казахстанские ученые совместно с партнерами из Японии и других стран провели исследования, обосновывающие безопасность реакторов в рамках реализации таких крупных международных научных проектов, как EAGLE, CORMIT, FUKUSHIMA.

– В результате уникальных реакторных и внереакторных экспериментов изучены процессы, характерные для завершающей стадии тяжелых аварий легководных и быстрых энергетических реакторов. Получена ценная информация по ним, выработаны меры по ограничению и локализации их последствий, – подчеркнул Эрлан Батырбеков.

Комплекс «Байкал-1» помог казахстанским ядерщикам разработать технологию, позволяющую найти решение одной из самых актуальных проблем современной промышленности. Речь идет о длительном и безопасном хранении отработанных источников ионизирующего излучения, широко применяющихся в промышленной сфере, науке, медицине и других отраслях экономики. На этом комплексе с 1995 года расположено специальное хранилище ампульных источников ионизирующего излучения.

В 2010 году, после успешно реализованного проекта по выводу из эксплуатации реактора БН-350, перемещено все отработавшее ядерное топливо для долговременного хранения под гарантии МАГАТЭ. В этом проекте задача специалистов ядерного центра – обеспечить безопасное хранение отработанного ядерного топлива и эксплуатацию всей инфраструктуры хранилища.

Сегодня реалии развития научной мысли казахстанских ученых таковы, что перед ними ставится цель не только обеспечить безопасность хранения промышленных отходов, но и разработать технологии по их переработке. Именно этим сейчас занимается группа ученых в рамках реализации данного проекта на комплексе исследовательских реакторов «Байкал-1».

Вот уже несколько лет Национальный ядерный центр при поддержке Национальных лабораторий США выполняет работы по конверсии исследовательских реакторов. Главная цель здесь – это снижение обогащения топлива реакторов ИВГ.1М и ИГР с 90 процентов до 19,75 по урану-235. Это поможет сделать еще один шаг в обеспечении ядерной безопасности.

В прошлом году проведена загрузка двух экспериментальных водоохлаждающих каналов (ВОТК) с низко обогащенным топливом в активную зону реактора ИВГ.1М. Планируется, что ресурсные испытания каналов ВОТК с низко обогащенным топливом начнутся во втором квартале 2017 года, при этом прорабатываются технические решения, которые позволят сократить сроки испытаний (с трех до двух лет) без ущерба их качеству. В нынешнем году будут также начаты всесторонние испытания экспериментального низко обогащенного топлива и элементов внутреннего отражателя реактора ИГР.

Испытания продлятся примерно до 2019 года, после чего ученые проведут исследования испытанного топлива и составят заключение о возможности использования этого топлива в реакторах Национального ядерного центра.

– Прошлый год стал весьма успешным для нас, – отметил Эрлан Батырбеков. – И это несмотря на то, что вследствие вынужденной экономии было сокращено бюджетное финансирование нескольких научных проектов. Однако недостаток средств мы с лихвой восполнили за счет реализации целого ряда коммерческих контрактов с нашими постоянными и новыми партнерами из США, Японии, России, Франции. Таким образом, удалось в три раза увеличить объем финансирования по коммерческим контрактам по сравнению с 2015 годом. Более того, часть заключенных контрактов дает нам хороший задел на 2017-2018 годы, поскольку их реализация рассчитана на несколько лет.

Также в прошлом году в рамках соглашения с Агентством по сокращению угрозы Министерства обороны США продолжены исследования по ликвидации отходов ядерной деятельности на территории испытательной площадки «Опытное поле» бывшего Семипалатинского полигона, кроме того, начаты аналогичные работы на площадке «Сары узен».

Еще одно крупное исследовательское направление научных изысканий связано с реализацией ряда проектов с учеными из Японии.
Специалисты ядерного центра значительно продвинулись в своих отношениях с Комиссариатом по атомной энергии и альтернативным источникам Франции по проекту SAIGA. В соответствии с предварительными договоренностями в период с 2017 по 2020 годы запланировано провести три интегральных внутриреакторных эксперимента.

Активно продвигается еще один проект под названием «MYRRHA». Он направлен на строительство атомного реактора на быстрых нейтронах в Бельгии. В 2016 году завершено предварительное проектирование экспериментальных устройств для проведения внутриреакторных экспериментов с модельными твэлами реактора MYRRHA. В июне прошлого года координатору проекта представили все результаты эксперимента для анализа и выработки рекомендаций по продолжению исследований. В сентябре итоговый отчет одобрен Европейской комиссией.

– Наши научные изыскания в области ядерной и термоядерной энергетики получили высокую оценку в Казахстане. По результатам целого ряда проектов и программ группа казахстанских ученых ядерного центра удостоена высоких государственных наград и получила Государственную премию в области науки и техники. Кроме того, эти изыскания получили признание у международной научной общественности, – не без гордости сообщил Эрлан Батырбеков.

Семей