“Мечтаю оставить что-то после себя“. Как в Казахстане пытаются создать маленькое солнце
Как-то так сложилось, что о работе Национального ядерного центра говорят не так много. Хотя ученые в Курчатове решают задачи буквально мирового масштаба. А еще здесь пытаются создать маленькое солнце, из которого потом можно будет получить энергию для всей планеты. Корреспонденты Tengrinews.kz перед референдумом 6 октября отправились в область Абай. Получилось вот такое интересное научное путешествие.
Реактор ИВГ.1М
В первую очередь нам не терпится взглянуть на один из двух исследовательских реакторов, принадлежащих НЯЦ. В Казахстане три таких. Про один, который находится в Алматы, мы уже рассказывали. Два остальных (ИВГ.1М и ИГР) расположены здесь — в области Абай.
От Курчатова до реактора ИВГ.1М — около 60 километров.
Место это охраняется Национальной гвардией. Поэтому снимать что-либо можно только по команде. И не со всех ракурсов.
Это место мы назвали «Инстаграмом» из прошлого. Вот как раньше местные ученые «постили» фотографии своих трудовых будней.
А это пульт управления реактором. Некоторое оборудование осталось тут еще с советского периода. Но прошло модернизацию. И работает до сих пор.
Теперь о самом реакторе. Основная его задача – облучение различных материалов.
«Мы смотрим, как себя поведут те или иные материалы в определенных условиях радиационного и нейтронного облучения. После материалы изучают в лаборатории. Если результаты, скажем так, те, которые нужны, то эти материалы используют дальше — в реакторостроении, медицине. Таким образом подбираются максимально устойчивые материалы. Если есть заказ проверить какой-то новый, например, сплав – мы его проверяем», — объясняет начальник службы эксплуатации реакторов Александр Маслов.
На фото как раз сам Александр. А стоит он под реактором ИВГ.1М.
Создан этот реактор еще в прошлом столетии. Как раньше, так и сейчас, его используют для исследований. Это его единственная и основная задача. Энергию такой реактор не вырабатывает.
«У двоечников или троечников мало шансов устроиться сюда на работу, — смеется Александр. — Это тот самый случай, когда оценки, знания и стремление учиться имеют значение. К слову, в университете почти 6 лет обучался по своей специальности. Ну почти как врачи».
«Еще когда я был ребенком, наша семья переехала в Курчатов. Мама у меня медицинский работник, а отец на угольном разрезе трудился. Ну а я, окончив колледж, поступил в университет. Специальность – «ядерные реакторы и энергетические установки». Проходил практику здесь. А после меня приняли сюда на работу».
«Популяризация нашей работы и всей этой темы очень важна. Люди должны понимать, что это безопасные технологии на данный момент. И переход на энергию, которая вырабатывается ядерными реакторами, – это очень важно», — отмечает он.
«Сложность нашей работы заключается в дороге из Курчатова до этого места. Она отбирает много времени и сил. Ну вы сами видели, в каком она состоянии. Еще один не менее важный вопрос – заработная плата. Молодые специалисты приходят неохотно. Остаются по большей части энтузиасты. Которые любят работу и приходят сюда уж точно не за большими деньгами».
К слову, о дороге — она действительно в плачевном состоянии. Путь, который должен был занять около часа, отнял у нас почти два. По этим кочкам местным ученым и другим работникам приходится ездить еженедельно.
Перемещаемся в лабораторию радиационного материаловедения.
Именно сюда привозят пробы материалов, с которыми проводятся эксперименты в реакторе ИВГ.1М.
«Здесь у нас участок микроскопии, участок физико-механических испытаний, оптические микроскопы, электронный микроскоп, универсальная испытательная машина… — немного волнуясь, показывает нам место работы инженер второй категории Ерхат Даулетханов. — Мы здесь изучаем микроструктуру, структуру, твердость образцов после их облучения. Разные задачи у нас».
Ерхат работает тут уже больше пяти лет.
«Сам я из Семея. Работа интересная, задачи разные, каждый раз что-то новое. В семье я первый, кто работает в этой сфере».
Стенд EAGLE
Теперь возвращаемся в сам Курчатов и направляемся в Национальный ядерный центр. Здесь нас интересует стенд EAGLE, на котором готовят к испытанию смоделированные аварийные ситуации на АЭС. После уже практическую часть проверяют на исследовательском реакторе ИГР.
Исследования проводят по различным заказам из стран, где планируется строительство станций. Поступают заказы от Китая, Японии, России. А сейчас здесь работают над проектом для Франции.
«Установка предназначена для изучения процессов, сопровождающих тяжелые аварии на реакторах. По сути, мы моделируем различные возможные аварийные ситуации на реакторе, изучаем их и результаты передаем заказчику. Далее уже материаловеды изучают полученные в результате материалы и делают выводы. С 2000 года было проведено более 60 экспериментов», — делится начальник отдела технологического обеспечения экспериментов Иван Коваленко.
Иван вспоминает, что у него еще со школы всегда была тяга к физике. Но о том, что он будет моделировать аварии, даже представить не мог. По его словам, все это очень увлекательно. А самое главное — из всех экспериментов извлекается полезный опыт.
«По результатам наших исследований уже работает множество реакторов в других странах. Проекты у нас международные. И получается, мы вносим большой вклад в мировое развитие атомной отрасли. А так как мы моделируем и исследуем именно аварийные ситуации – благодаря нам эти аварии, даже если они произойдут, они не будут представлять никакой угрозы для окружающей среды. Так как по результатам создаются различные «ловушки» и барьеры для ядерных выбросов, защитные механизмы и прочее».
Энергия будущего
Теперь взглянем на исследования, которые нацелены на создание энергии будущего. Направляемся в лабораторию водородных и плазменных технологий.
Небольшое пояснение. Сейчас ученые всего мира работают над созданием термоядерного реактора. Энергии от него можно будет получить в разы больше, чем от ядерного. Вот только нужно решить кое-какие задачи. Главная — как обуздать высокотемпературные процессы, происходящие во время термоядерного синтеза.
На фото выше вы видите плазменно-пучковую установку. На фото ниже — начальника этой лаборатории Игоря Соколова.
«Она создана в поддержку установки токамак (чуть позже объясним, что это такое — прим. редакции). Тут мы проводим исследования в области термоядерного синтеза будущего. Исследуем плазму и материалы, которые в перспективе будут использоваться для создания будущего термоядерного реактора. Все наши исследования и разработки подкреплены инновационными патентами РК. А наши научные достижения подкреплены публикациями в международных журналах», — объясняет Игорь Андреевич и показывает нам фото с экспериментов.
Выглядит необычно.
Это не фото из Интернета. Все они, повторимся, сделаны тут во время исследований.
«Некоторые знают о существовании термоядерных бомб. В бомбах эта энергия при высвобождении неконтролируема. Сейчас эту энергию хотят обуздать. Может, через 50, может, через 100 лет, но у человечества получится это сделать. Это некий вызов для людей – обуздать энергию, ту же, что происходит на Солнце. Чтобы заключить ее в реактор или какой-то сосуд и с помощью нее получать электроэнергию».
«Таких установок несколько десятков по миру. И все мы делаем усилия ради общей цели. Когда я пришел сюда, от этой установки была только труба и две камеры. Постепенно с коллегами годами наращивали ее. Благодаря различному финансированию, грантам добавляли что-то новое, изучали. И теперь она такая, какой вы ее видите сейчас», — добавил он.
Токамак (тороидальная камера с магнитными катушками — прим.), о котором упомянул Игорь Соколов, в Казахстане тоже есть. Можно сказать, что это прототип первого термоядерного реактора. И наши ученые имеют возможность ставить на токамаке эксперименты.
Вот как выглядит здание, в котором расположилась установка. По слухам, в советское время здесь собирали атомные бомбы для испытаний на Семипалатинском полигоне. Теперь же в этих стенах трудятся над созданием энергии будущего.
Вот так токамак выглядит.
«Углеводорода (нефть и и другие ископаемые — прим. редакции) осталось не более чем на 200 лет. Атомная энергетика поможет нам продержаться еще какое-то время на уране. И на смену всему этому придут термоядерные электростанции. От них не вырабатывается никаких продуктов переработки. И самого топлива необходимы граммы. Температура внутри термоядерного реактора будет на несколько порядков выше, чем на Солнце. И материалов, которые такую температуру выдержат, пока нет. Мы бьемся над этой проблемой», — объясняет заместитель главного инженера НЯЦ Денис Зарва.
«Вообще, все исследования по термоядерному синтезу еще с 50-х – 60-х годов было принято не засекречивать. Уже тогда стало ясно, что ни одна страна мира с этой большой проблемой ни научно, ни инженерно не справится. Поэтому все это развивалось сообща. И поэтому сейчас строится проект ИТЭР во Франции, участие в проекте принимают многие страны мира. И все они, в том числе мы, вкладываются в проект не деньгами, а тем, в чем они преуспели. Предполагается, что ИТЭР докажет, что термоядерные установки возможны и к 2050 году появится первая термоядерная электростанция, которая даст электричество», — добавил он.
В мире много токамаков разных размеров. Тот, что построен в Казахстане, считается среднемасштабной установкой. Но в то же время наш токамак самый большой из тех, что имеет сферическую форму.
Начальник отдела термоядерных реакторов Бауыржан Чектыбаев признался нам, что после получения диплома планировал работать с ядерными реакторами. Однако он даже представить не мог, что в итоге будет решать настолько сложные задачи.
«И это очень интересно. Работать над созданием того, чего еще нет, но будет давать энергию будущим поколениям. Нас приободряют оценки зарубежных ученых и специалистов из этой области, которые говорят, что то, что мы делаем, – это отличные достижения«, — отмечает он.
«Здесь не как с атомными реакторами, — добавляет коллега Бауыржана — начальник электротехнологической группы Сергей Котов. — Проще реализовать станцию на ядерном реакторе. Здесь же все гораздо сложнее. Нельзя так просто взять и направить полученную здесь энергию на турбину или еще куда-то. Возможно, мы придем к какой-то другой реакции, которую проще будет использовать в качестве генерации энергии. В общем, есть еще над чем работать. И мы над этим работаем».
Молодые и очень умные
Ну и на последок заглядываем в лабораторию перспективных материалов. Здесь, пожалуй, трудятся самые «НЯЦные» сотрудники. Молодые и красивые специалисты занимаются получением новых материалов для ядерной, термоядерной и водородной энергетики.
И пусть слово «лаборатория» не кажется вам скучным. Только не здесь. И не с этими людьми.
«У нас есть эксперименты по переводу жидких радиоактивных отходов в твердое состояние для их дальнейшего хранения. Так как в жидком их хранить нельзя. Это инновация, — вводит нас в курс дела исследовательница Нурия Мухамедова. — Еще мы проводим эксперименты для безопасной перевозки и хранения водорода».
«Водород сам по себе в газообразном или жидком состоянии взрыво- и пожароопасен. Есть способ внедрить его в магний, после его транспортировать или хранить и потом обратно извлечь его из магния. Но теперь стоит вопрос — как ускорить способ внедрения водорода в магний, так как пока это все происходит очень медленно, что не подходит тем, кто занимаемся той же транспортировкой водорода. Над этим мы и другие ученые сейчас работаем».
«Если мы можем добиться чего-то большего, почему бы и нет. В наших силах улучшить и упростить жизнь людям. Так почему бы нам это не сделать? Мечтаю что-то создать, оставить что-то после себя. Родители у меня медики. У нас в целом вся семья связана с медициной. Я первая, кто занялся наукой. Но я, так же как и они, хожу в белом халате».
Текст подготовил: Иван Сухоруков.
Фото: Турар Казангапов.
Источник: tengrinews.kz
