Пример томского ядерного реактора может лечь в основу создания Центра ядерной науки и технологий

Мирный атом: польза очевидна

Пример томского исследовательского ядерного реактора может лечь в основу создания белорусского Центра ядерной науки и технологий

На прошлой неделе во время загрузки топлива во второй реактор Бел­АЭС Премьер-министр Роман Головченко отметил: есть поручение Президента о проработке вопроса строительства второй станции в другом регионе Беларуси. Вопрос это не сиюминутный, он требует большого объема не только экономических расчетов, но и научных исследований исходя из комплексной программы развития страны.

Впрочем, это не единственный атомный объект, который может появиться в нашей стране. Двумя месяцами ранее во время встречи с руководством госкорпорации «Росатом» Роман Головченко, давая высокую оценку работе с российскими партнерами по сооружению и запуску Белорусской АЭС, отметил: «Мы готовы активно заниматься проектами, связанными с умной энергетикой, цифровыми решениями и научными исследованиями по линии наших академий наук вплоть до создания исследовательского реактора на территории Беларуси». С возможностями такого проекта на примере учебно-научного центра «Исследовательский ядерный реактор» Томского политехнического университета корреспондент «Р» ознакомилась во время пресс-тура, организованного при поддержке организации «Рос­атом Восточная Европа».

Исследовательский и единственный

При приближении к постройке, где находится исследовательский реактор Томского политеха, о мирном атоме напоминает разве что табличка пункта пропуска. Пока ожидаем директора реактора Артема Наймушина, с интересом слушаем наших сопровождающих — директора Инженерной школы ядерных технологий ТПУ Олега Долматова и его заместителя Веру Верхотурову. Мороз кусает за руки и за щеки: все же мы в Сибири, хотя, как заверяет Вера Верхотурова, с погодой нам повезло.

— В эту пору года и минус 20 бывает. Так что минус 12 — это мелочи, почти тепло. Но, как вы понимаете, без мехов у нас никуда.

А еще, как оказалось, в здешнем лесу в правильное время — хороший урожай грибов. И кстати, вопреки расхожим мнениям, тихая охота в этих местах абсолютно безопасна, и фон — не выше обычного.

С появлением Артема Наймушина движемся на пункт пропуска. Здесь нас ожидает самый серьезный досмотр — от сумочки до паспорта, а техника — фотоаппараты, диктофоны — тщательно сверяется с утвержденным ранее списком. Почти как на действующей масштабной АЭС здесь реактор охраняет Росгвардия.



Университетский реактор вкупе с целым перечнем самых настоящих производственных лабораторий выполняет контракты, а значит, зарабатывает деньги.


Проходим по внутренней территории. Минуя самые настоящие градирни, без которых не обходится ни один реактор, входим внутрь. Без сомнения, исследовательский реактор — гордость не только университета, но и системы образования страны. Ведь он пока в своем роде единственный. Здесь, в Томске, именно реактор в сочетании с циклотроном дал возможность ТПУ войти в топ-15 университетов мира. Помимо этого, рассказала Вера Верхотурова, вуз производит бетатроны — компактные малогабаритные ускорители, которые поставляются по всему миру и также используются в ядерной медицине. Мощности вуза — 40—60 установок в год. Есть они и в Беларуси.

— Наличие всего комплекса установок позволяет нам вести беспрецедентную подготовку кадров. Ребята во время обучения получают все практические навыки. Если мы хотим давать знания мирового уровня, только теории мало.

Физтех ТПУ недавно отметил 70-летний юбилей. Изначально здесь готовили специалистов для АЭС. И этот вектор, говорит специалист, сохранился. Но с 2015 года вуз взял курс на еще одно важное направление — проведение научных исследований и подготовку кадров для зарубежных партнеров в области неэнергетического применения ядерных технологий. Причем, убеждена Вера Верхотурова, зачастую для страны наличие установок, таких как исследовательский реактор, циклотрон или бетатрон, важнее, чем энергетика. Причина тому — столь важная сегодня ядерная медицина.

— Наш циклотрон, например, используется для производства радиофармпрепаратов, которые поставляются в онкоклиники, для терапии онкобольных. Наличие реактора помимо производства таких препаратов позволяет заниматься легированием кремния, который необходим, если страна планирует развивать солнечную, ветроэнергетику, электромобилестроение. Фактически наш университет — работающая модель центров ядерной науки и технологий, над которыми сейчас трудится «Росатом». Ведь университетский реактор вкупе с целым перечнем самых настоящих производственных лабораторий выполняет контракты, а значит, зарабатывает деньги. Плюс мы реализуем образовательную составляющую, сотрудничаем с профильными центрами. Кстати, не так давно у нас на курсах повышения квалификации были белорусы.

Зачастую для страны наличие установок, таких как исследовательский реактор, циклотрон или бетатрон, важнее, чем энергетика.

«Окно» в реактор

Начинаем экскурсию по реактору, и это логично, с самого сердца — пульта управления. Здесь нас встречает инженер по управлению реактором Алексей Смоляков. Его задача — отслеживать ситуацию по безопасной работе реактора.

— Тут у нас датчики и приборы, которые позволяют следить за безопасностью. Смена шестичасовая. На смене, помимо инженера по управлению, — начальник смены, электромеханик, механик, дозиметрист. Всего пять человек.

Инженер по управлению реактором Алексей Смоляков отслеживает ситуацию по безопасной работе реактора.

К самому реактору, больше напоминающему огромное окно какой-нибудь субмарины капитана Немо, подходим с Артемом Наймушиным. Оперевшись на перила, окаймляющие «окно», он указывает вглубь, на синее свечение Вавилова — Черенкова. Оказывается, глубина бака под нами — около восьми метров. А это 50 кубометров сверхчистой воды, которая охлаждает реактор, замедляет нейтроны, а также защищает нас от радиации. В руках собеседника — дозиметр. Он демонстрирует: прямо вблизи бассейна превышение естественного фона, а это около 0,20 микрозиверта в час, — в сто раз. Устройство показывает цифру 200. Но, заверяет он, короткое пребывание в этой части реактора нам никак не навредит. И действительно, на выходе измеряем дозиметром уровень загрязнения одежды — показатели в норме.

К слову, исследовательскому реактору в Томске — более полувека. Правда, в эксплуатацию его запустили в далеком 1967 году. Затем он пережил несколько реконструкций и модернизаций. Официально срок его действия продлен до 2035 года. И думается, это не предел. За это время выросла мощность реактора. Правда, речь идет о цифрах, которые намного скромнее средней АЭС. Сегодня это 6 МВт, которых вполне хватает для проведения впечатляющего количества исследований и работ.

— Для своего небольшого размера, — говорит Артем Наймушин, — реактор имеет большое количество каналов: 14 вертикальных, необходимых для производства радиоизотопной продукции, и 10 горизонтальных, которые используются для различных исследований. К слову, в одном из каналов в этот момент происходит легирование, то есть облучение кремния.

С верхотуры осматриваем помещение. Оказывается, здесь более 100 единиц самого разного оборудования, говорит Артем Наймушин.

К самому реактору, больше напоминающему огромное окно какой-нибудь субмарины капитана Немо, подходим с Артемом Наймушиным (в центре). Оказывается, глубина бака под нами — около восьми метров.

— Видите тяжелые боксы? В них ведется производство, в том числе изотопов. Например, изотопа фосфора-32, который используется для тестирования лекарственных препаратов и их влияния на организм человека. Здесь же получают лютеций-177. Это терапевтический изотоп, который позволяет обнаруживать и уничтожать злокачественные опухоли.

Запуска ожидает уникальная установка для легирования кремния большого диаметра. В мире таких три, эта будет четвертой. К слову, новые реакторы могут комплектоваться таким оборудованием изначально.

Кстати, за каждой из установок закреплены студенты. Благодаря этому в вузе пишутся курсовые и дипломные. Тем не менее при обучении каждый волен решать, практику какого рода хотел бы получить. На реакторе, циклотроне или обеих установках, говорит Вера Верхотурова:

— Некоторым странам нужны кадры, которые знали бы, как получать медицинские изотопы и лечить с использованием ядерного реактора. Стране, делающей первые шаги в сторону мирного атома, проще начать с циклотрона: сооружается быстрее. Однако терапия на этих установках будет разной. В частности, перспектива использования реактора — это нейтронозахватная терапия, которую сейчас применяют для лечения неоперабельных опухолей. Например, головного мозга. К слову, экспериментальные результаты в этом направлении, которые проводятся на нашем реакторе, очень оптимистичны. По данной теме сотрудничаем с мировыми японскими центрами.

За каждой из установок исследовательского реактора закреплены студенты. Благодаря этому в вузе пишутся курсовые и дипломные.

Медицина во главе угла

Ряд лабораторий реактора, в числе которых лаборатория № 31 под руководством Евгения Нестерова, производят уникальные препараты для лечения целой линейки онкозаболеваний.

Сложно поверить, что в стерильном боксе лаборатории за стеклом идет ни много ни мало производство уникальных высокорадиоактивных препаратов. Сейчас, рассказывает Евгений Нестеров, это иттрий.

— Вы наблюдаете производство микросфер иттрия, которые предназначаются для радиоэмболизации рака и метастазов печени. На сегодня это безальтернативное терапевтическое средство для таких клинических показаний.

Здесь же производится ряд радиофармацевтических контрастных препаратов, помогающих визуализировать злокачественные процессы щитовидной железы, костной ткани, почек и печени, лимфатической системы на клеточном уровне, меченных технецием-99м. Точность, с которой они помогают выявить проблему, если затем требуется хирургическое вмешательство или лучевая терапия, позволяет максимально сохранить органы.

Такую помощь высоко ценят ученые и медики, рассказал заместитель директора по научной работе и инновационной деятельности Томского национального исследовательского медицинского центра Владимир Чернов:

— С ТПУ мы работаем уже более 20 лет. Для ядерной медицины на основе технеция в последние годы мы создали препарат, меченный гамма-оксидом алюминия, для выявления так называемых сторожевых лимфатических узлов (узлы, через которые осуществляется отток лимфы от опухоли). Если этот путь поражен метастазами, высока вероятность поражения других узлов. А значит, надо делать большую операцию. Например, как при раке молочной железы, который в последнее время мы научились определять на ранней стадии. Но как правило, это связано с удалением всех узлов, а зачастую и самой груди. Хотя по нашему опыту пораженных узлов — не более десяти процентов. И благодаря препарату мы можем сделать операцию точечно. Еще один уникальный препарат на основе технеция, аналогов которому в мире нет, — 1-тио-D-гликоза. Используется он при визуализации опухолей головного мозга. При этом, в отличие от аналогов, в головном мозге он не накапливается.

Онкопациенты приходят в вуз, чтобы получить оперативную помощь на циклотроне или бетатроне.

К слову, онкодиспансер и университет находятся в пяти минутах друг от друга. И зачастую онкопациенты приходят в вуз, чтобы получить оперативную помощь на циклотроне или бетатроне. В будущем такие кабинеты планируют обустроить и на самом реакторе.

Далее наш путь лежит в лабораторию радиационных материалов, которой руководит Валерий Варлачев. В автоматическом режиме здесь происходит, в частности, легирование кремния. К слову, по прогнозам, спрос на этот товар будет только расти. Связано это с развитием электротранспорта, таких направлений возобновляемых источников энергии, как солнечная и ветроэнергетика, которые невозможны без солнечных панелей и ветрогенераторов, для производства которых нужен легированный кремний. Впрочем, без него не обходится ни один электроприбор.

— Это мышца нашей промышленности. Электровозы, мощные двигатели, электропередачи, АЭС, обычные станции, роботы — без легированного кремния никуда. Кстати, мы можем производить кремний, выдерживающий огромные нагрузки.

Также лаборатория занимается окраской полудрагоценных камней. Например, топазов. Природный цвет камня, если кто-то не знает, вовсе не голубой, а белый. Небесный оттенок приобретается после облучения.

Директор Инженерной школы ядерных технологий ТПУ Олег Долматов сопровождает журналистов.

Наличие исследовательского реактора дает большой научный эффект, подытоживает Олег Долматов. За последние годы здесь написано более 60 научных статей, защищено более 100 кандидатских и докторских. Кроме того, реактор помогает зарабатывать.

— Ежегодно на площадке реактора хоздоговорных работ осуществляется на сумму более 60 млн рублей. И это не считая денег, которые привлекаются по линии грантов для чисто научных исследований. Показатель доходности растет. Достаточно сказать, что еще несколько лет назад сумма доходов не превышала десяти миллионов рублей. То есть мы увеличили ее вшестеро.

В целом же Центр ядерных исследований, организованный на базе исследовательского ядерного реактора, убеждена Вера Верхотурова, может​ стать опорной точкой для эффективного взаимодействия и дальнейшего успешного​ развития ядерной науки, медицины, образования любой страны.

— Исследовательский реактор дает возможность сосредоточить в одном месте целый ряд направлений — от образовательных до промышленных. Так, например, для страны, где есть АЭС, это вклад в подготовку атомных кадров. Действующий исследовательский ядерный реактор​ позволяет студентам нашего вуза отрабатывать практические​ навыки​ работы на функционирующем объекте использования атомной энергии. Наличие реактора также​ позволяет получать легированный кремний, без которого невозможно развитие силовой электроники, необходимой для любой национальной отрасли промышленности. Возможность легирования кремния на собственном​ исследовательском реакторе​ может снизить зависимость от импорта этого продукта и, как следствие, внесет свой вклад в​ экономическое развитие страны.

СЛОВО ЭКСПЕРТУ

Дмитрий Высоцкий, вице-президент по проектам исследовательских реакторов и центров ядерной науки и технологий АО «Русатом Оверсиз»:

— С точки зрения экономики строительство Центра ядерной науки и технологий для любой страны означает развитие национальной промышленности, улучшение инвестиционного климата в регионе и создание рабочих мест. Но самое главное преимущество, которое в перспективе дает ЦЯНТ стране-заказчику, — улучшение качества жизни населения за счет научного развития, применения инновационных технологий в здравоохранении, промышленности и сельском хозяйстве.

«Росатом» обладает значительным опытом проектирования, строительства, эксплуатации, обслуживания и модернизации исследовательских реакторов. Сегодня ведется сооружение Центра ядерной науки и технологий в Боливии, переговоры о реализации проектов ЦЯНТ идут со странами Европы, Азии и Африки. Мы рассчитываем, что в ближайшее время будут достигнуты договоренности о создании такого центра в Беларуси, и готовы обсуждать с партнерами различные форматы взаимодействия и реализации проекта.

А В ЭТО ВРЕМЯ

БелАЭС: загрузка завершена

Вчера успешно завершена загрузка 163 тепловыделяющих сборок со свежим ядерным топливом в реактор второго энергоблока БелАЭС. Об этом рассказали в пресс-службе Министерства энергетики.

В рамках дальнейшей реализации программы физического пуска блока выполнят работы по сборке и уплотнению реактора с проведением необходимых гидравлических испытаний, переводу реакторной установки в горячее состояние и ее вывод на минимально контролируемый уровень мощности.

arteaga@sb.by

Минск — Томск — Минск

Фото автора и БЕЛТА.

Полная перепечатка текста и фотографий запрещена. Частичное цитирование разрешено при наличии гиперссылки.
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter