Өзектілігі.
Қазақстан Республикасының мемлекеттік саясатының мақсаттарының бірі — көміртегі бейтараптылығына қол жеткізу. Қазақстан Республикасының Президенті Қ.К. Тоқаевтың Жарлығымен бекітілген «Қазақстан Республикасының 2060 жылға дейін көміртегі бейтараптылығына қол жеткізу стратегиясында» энергетикалық қуаттардың құрылымына тұрақты энергия көзі ретінде атом электр станциялары кіретіндігі айқындалған. Осы бағытта атом энергетикасын дамыту көзқарасын қалыптастыру, атом электр станциясын (АЭС) салу туралы шешім қабылдау, сондай-ақ елдегі көміртексіз энергия көздерін дамытудағы негізгі нұсқалардың бірі ретінде атом энергетикасын дамыту бойынша бірізді жұмыстар жүргізілуде. Мұндай шешім, сөзсіз, барынша қолда бар біліктілік, кадрлық әлеует және ғылыми зерттеулердің нәтижелеріне негізделетін болады, олар саланы дамытуға арналған ғылыми-техникалық негізді қалыптастырады.
Осы Бағдарламаны жүзеге асыру атом саласының ғылыми-техникалық және интеллектуалдық әлеуетін сақтау мен дамытуға, атом энергетикасын дамыту үшін технологиялық негіздер жасауға және атом-энергетикалық бағдарламаларды жүзеге асырудың жоғары сапасын қамтамасыз ету бойынша жаңа шешімдер әзірлеуге мүмкіндік береді, бұл Қазақстанда да, бүкіл әлемде де маңызды болып табылады.
Бағдарлама аясында келесі бағыттар бойынша ғылыми зерттеулер жүргізу жоспарлануда:
1. Ядролық және термоядролық энергетиканың қауіпсіздігі мен тиімділігін арттыру бойынша зерттеулер;
2. Ядролық, радиациялық технологиялар және атом энергетикасындағы материалдар;
3. Атом энергетикасының радиациялық және экологиялық қауіпсіздігі;
4. Ядролық оқиғалар мен радиациялық апаттарды мониторингтеу жүйесін дамыту.
Бағдарламаның бірінші бағыты аясында реакторлық және реакторлық емес стендтерде атом энергетикасының қауіпсіздігі мен тиімділігін арттыруға бағытталған процестер зерттелетін болады, бұл саланың даму бағыттарын таңдау, атом-энергетикалық бағдарламаларды жүзеге асырудың жоғары сапасын қамтамасыз ету бойынша жаңа шешімдер әзірлеу негіздерін жасау кезінде маңызды болады.
Зерттеу нәтижелері бойынша белсенді аймақтың материалдарымен және сұйықметалл жылу тасымалдағышымен жоғары температуралы өзара әрекеттесу процестері мен параметрлері және өзара әрекеттесу өнімдерінің құрылымдық-фазалық жағдайының уақыт бойынша трансформациясы туралы мәліметтер алынатын болады. Литий эвтектиктерінің термоядерлық реактордың бланкеті үшін функционалды материалдар ретінде қолдану мүмкіндігі негізделеді. ИГР реакторында сәулеленетін материалдардың барлық жұмыс диапазоны бойынша энергия шығарудың жақсартылған бағалау әдістемесі әзірленеді.
Бағдарламаның екінші бағыты аясында ядролық және радиациялық технологиялар, сондай-ақ атом энергетикасы материалдары саласында ғылымды қажетсінетін технологияларды енгізуге ықпал ететін зерттеулер жүргізу жоспарлануда. Бұл зерттеулер қасиеттері жақсартылған жаңа, перспективалы материалдарды алу, өлшеу әдістемелері мен конструкциялық материалдарды сынау әдістемелерін жетілдіру сияқты өзекті міндеттерді шешуге мүмкіндік береді.
Зерттеулер нәтижесінде шағын өлшемді үлгілерді қолдана отырып, перспективті конструкциялық материалдардың ыстыққа төзімділігін сынау әдістемесі, сондай-ақ инструменталдық нейтрондық-активациялық талдау (НАТ) әдістемелері әзірленетін болады. Материалдардың ұзақ мерзімді беріктігіне радиациялық зақымдануды бағалау бойынша деректер және отандық бетон компоненттеріндегі белсендірілетін микроқоспалардың мөлшері туралы деректер алынады. Болат ұнтақты матрицада наноөлшемді оксидтердің еру процесінің заңдылықтары анықталады. Энергетикалық ядролық реакторлардың конструкциялық материалдарымен белсенді аймақ материалдары балқымасының құрылымдық-фазалық күйінің уақыт бойынша трансформациясы туралы деректер алынады.
Бағдарламаның үшінші бағыты аясында ядролық-отын циклі объектілерінің қоршаған ортаға және халық денсаулығына әсерін бағалау әдістерін әзірлеу және жетілдіру саласында зерттеулер жүргізу жоспарлануда. Бұл зерттеулер радиоэкологиялық жағдай туралы шынайы түсінік қалыптастыруға, қауіпті факторлардың адамға және қоршаған ортаға ықтимал әсер ету механизмдерін түсінуге, сондай-ақ олардың әсерін азайту бойынша шешімдер әзірлеуге мүмкіндік береді. Зерттеулер нәтижесінде қоршаған орта объектілерінде уран-238 (²³⁸U) ұзақ өмір сүретін еншілес ыдырау өнімдерінің ультра төмен концентрацияларын анықтаудың жаңа әдістері, техногендік радионуклидтермен ластанған суларды тазарту әдістері, ауыл шаруашылығы дақылдарында радионуклидтердің жиналу қарқындылығын болжау модельдері, сондай-ақ радионуклидтік ластану аймағындағы су объектілерін мониторингтеу үшін судың тұрақты изотоптарын пайдалану жөніндегі ұсынымдар әзірленеді.
Бағдарламаның төртінші бағыты аясында Қазақстанда тиісті жүйені құру мен оның жұмыс істеуінің негізін қалыптастыруға мүмкіндік беретін ядролық оқиғалар мен радиациялық авариялар мониторингін дамытуға қолдау көрсету мақсатында зерттеулер жүргізу жоспарлануда. Жұмыстардың нәтижесінде табиғи ортаның негізгі компоненттеріндегі радионуклидтердің фондық деңгейлері, халыққа түсетін дозалық жүктеме және жоспарланып отырған АЭС құрылысы аумағында радиациялық мониторинг жүйесін құру үшін бастапқы деректер айқындалады. Табиғи экожүйелердің радиоактивті ластануын биоиндикациялау әдістерінің тиімділігі бағаланады, сондай-ақ төтенше радиологиялық/ядролық жағдайларға дайындық пен әрекет ету үшін биодозиметриялық әдістердің әдіснамалық деңгейі арттырылады. Атом саласы объектілерінің ықпал ету аймақтарындағы топырақтың геоэлектрлік және серпімді параметрлерін анықтау технологиялары жетілдіріліп, Қазақстанның әлсіз сейсмикалық аудандары үшін бейбіт ядролық жарылыстардың бірегей архивтік жазбалары негізінде годографтар құрылады.
Қазақстан Республикасының отын-энергетикалық кешенін алдағы жылдары дамыту көзқарасы (Қазақстан Республикасының отын-энергетикалық кешенін дамытудың 2023–2029 жылдарға арналған тұжырымдамасы) атом саласын дамыту және атом энергетикасын жоғары білікті кадрлармен қамтамасыз етумен тығыз байланысты. Бағдарламаны іске асыру осы міндеттерді шешуге және Қазақстан Республикасы Энергетика министрлігінің Даму жоспарында айқындалған мақсаттар мен жоспарланған нысаналы индикаторларға қол жеткізуге ықпал ететін болады.
Бағдарлама аясында ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізу барысында ядролық қондырғылар мен заманауи ғылыми жабдықтарды пайдалана отырып эксперименттік әдістер, инженерлік әзірлемелер, ақпараттық-талдамалық әдістер, радиологиялық және геофизикалық мониторинг әдістері қолданылатын болады.
Жүргізілген зерттеулердің нәтижелері рецензияланатын ғылыми журналдарда жарияланады, сондай-ақ өнертабыстарға патенттер беру үшін өтінімдер ұсынылады.
Бағдарламаның мақсаты – атом энергиясын бейбіт мақсатта пайдаланудың орнықты және қауіпсіз дамуын ғылыми-техникалық тұрғыдан негіздеу, Қазақстан Республикасында атом-энергетика саласын дамыту үшін қажетті ғылыми негізделген есептік-теориялық және эксперименттік деректер кешенін алу.
Күтілетін нәтижелер
Тікелей нәтижелер:
01-бағыт бойынша. Ядролық және термоядролық энергетиканың қауіпсіздігі мен тиімділігін арттыру жөніндегі зерттеулер:
− АЭС-тің жеңілсулы реакторлары кориумымен реактор асты тұзақтарының қорғаныш жабындарының кандидаттық материалдарының өзара әрекеттесу параметрлері бойынша эксперименттік деректер;
− Жылдам нейтрондар реакторының белсенді аймақ материалдары балқымасының натриймен өзара әрекеттесуінің жылугидравликалық параметрлерін бағалау әдістемелерін әзірлеуге арналған эксперименттік деректер;
− Реактордың шекті жұмыс параметрлері кезінде сәулеленетін материалдардағы энергия бөлінуін анықтау әдістемесі;
− Жылулық жүктемелер жағдайында термоядролық реактор (ТЯР) бланкетінің үрлеу газының химиялық белсенді қоспаларымен литий эвтектикалық қорытпаларының өзара әрекеттесу параметрлері.
02-бағыт бойынша. Атом энергетикасындағы ядролық, радиациялық технологиялар және материалдар:
− Миниатюралық үлгілерді пайдалана отырып перспективті конструкциялық материалдардың ыстыққа төзімділігін сынау әдістемесі және оны индукцияланған белсенділігі бар материалдарға қолдану;
− Механохимиялық өңдеу және ұшқындық плазмалық синтездеу (ҰПС) әдістерін қолдана отырып, оксидтермен дисперсиялық беріктендірілген болат негізіндегі перспективиті конструкциялық материалдарды алу тәсілі;
− Инструменталдық нейтрондық-активациялық талдау (НАТ) әдістемесі және Қазақстан Республикасында өндірілетін бетондардың, сондай-ақ атом және термоядролық энергетика объектілерін салуда қолданылуы мүмкін конструкциялық материалдардың элементтік құрамын зерттеу деректері;
− Су-сулы реактор (ССР) кориумы прототипінің құрылымдық-фазалық сипаттамаларының өзгеруі туралы деректер, материалды алу, тасымалдау және әртүрлі орталарда ұзақ мерзімді сақтау кезіндегі мінез-құлқын болжау үшін.
03-бағыт бойынша. Атом энергетикасының радиациялық және экологиялық қауіпсіздігі:
− Қоршаған орта объектілерінде уран-238 (238U) ұзақ өмір сүретін еншілес ыдырау өнімдерінің ультра төмен концентрацияларын анықтау әдістері;
− Ауыл шаруашылығы өсімдіктерінде радионуклидтердің жиналу қарқындылығын болжау модельдері;
− Қуаң климат жағдайында «топырақ–ауа» және «топырақ–өсімдік» жүйелерінде радионуклидтердің қайта бөліну заңдылықтары, радиоэкологиялық жағдайдың дамуын болжамды бағалау;
− Техногендік радионуклидтермен ластанған суларды тазарту әдістері және олардың тиімділігін бағалау;
− Радионуклидтік ластану аймағындағы су объектілерін мониторингтеу үшін судың тұрақты изотоптарын пайдалану жөніндегі ұсынымдар;
− Гранитный учаскесінің геологиясы туралы мәліметтер: барлық жабын және терең жыныстардың таралу сипаты мен қасиеттері Барлық жаппа және терең жыныстардың таралу сипаты мен қасиеттері, орнығу формацияларының жату параметрлері; жерасты суларының тереңдік режимінің сипаты; ССП алаңында радиоактивті қалдықтарды (РАҚ) орналастыруға арналған қойма үшін геоортаның негізгі сипаттамалары туралы деректер; учаскелердің геологиялық және гидрогеологиялық модельдері; РАҚ қоймаларының әлеуетті алаңдарының жарамдылығын негіздеуге арналған гидрогеологиялық әдістер мен технологиялар кешені.
04-бағыт бойынша. Ядролық оқиғалар мен радиациялық апаттар мониторингі жүйесін дамыту:
− Табиғи ортаның негізгі компоненттеріндегі радионуклидтердің фондық деңгейлері, халықтың дозалық жүктемесі және жоспарланып отырған АЭС құрылысы аумағында радиациялық мониторинг жүйесін құруға арналған бастапқы деректер;
− Табиғи экожүйелердің радиоактивті ластануын биоиндикациялау әдістерінің тиімділігі;
− Төтенше радиологиялық/ядролық жағдайларға дайындық пен әрекет ету үшін биодозиметриялық әдістердің әдіснамалық деңгейі;
− Физикалық модельдеу деректері бойынша геофизикалық және атмогеохимиялық параметрлердің топырақтардың су-физикалық және деформациялық қасиеттерімен корреляциялық байланыстары; Байкал-1 ЗРК және ЯФИ ССР-К алаңдарында геофизикалық әдістер кешенімен жүргізілген далалық зерттеулер материалдары; зерттелген атом саласы объектілерінің қауіпсіздігін геофизикалық мониторингтеу технологиясы; геофизикалық деректер негізінде атом саласы объектілерінің инженерлік-геологиялық жағдайларының модельдері; атом саласы объектілеріндегі геологиялық орталарды зерттеу нәтижелері бойынша толықтырылған деректер базасы; атом саласы объектілерінің қауіпсіздігіне әсер ететін геологиялық орта күйінің геофизикалық көрсеткіштерін мониторингтеу жөніндегі әдістемелік ұсынымдар жобасы;
− Сынақ полигондары аудандарынан және Қазақстанның әлсіз сейсмикалық аймақтарынан алынған ядролық, химиялық жарылыстар мен жер сілкіністерінің сейсмикалық бюллетеньдері; аталған аймақтардағы ядролық жарылыстар мен жер сілкіністерінің параметрлері; Қазақстанның әртүрлі аудандары үшін годографтар; цифрландырылған сейсмограммалар деректер базасы;
− Барлық қабаттасатын және терең жыныстардың таралу сипаты мен қасиеттері, орналасу параметрлері. Ұңғымаларды айдаудың тәжірибесі мен жаңа әдістері. Жер асты суларының терең режимінің сипаты. РАҚ қоймасын ССП-на орналастыру үшін геоортаның негізгі сипаттамалары бойынша деректер. Учаскелердің геологиялық және гидрогеологиялық модельдері. РАҚ сақтау пункттерінің әлеуетті алаңдарының жарамдылығын негіздеу үшін гидрогеологиялық әдістер мен технологиялар кешені.
Қорытынды нәтиже:
– 2024 жыл бойынша: жеңілсулы реактордың белсенді аймағы балқитын ауыр апатты физикалық модельдеу бойынша ауқымды эксперименттер жүргізуді негіздеуге арналған есептік зерттеулер орындалды, келесі параметрлер айқындалды: эксперименттік секцияның өлшемдері, алынатын кориум прототипінің мөлшері, қалдық жылу бөлінуді имитациялау әдісі (қыздырғыш түрі, қуаты және жұмыс ұзақтығы), сондай-ақ эксперимент өткізу шарттары; натрийлі жылу тасымалдағышта кориум фрагментациясын эксперименттік зерттеуді негіздеуге арналған нейтрондық-физикалық және жылуфизикалық есептеулердің нәтижелері алынды, эксперименттер жүргізу бағдарламасы дайындалды; ИГР реакторының шекті жұмыс параметрлерінде реакторішілік эксперименттер жүргізу мүмкіндігін негіздейтін нейтрондық-физикалық және жылуфизикалық есептеулердің нәтижелері алынды; ТиГрА стенді жаңғыртылды және жылулық жүктемелер жағдайында стендте қорғасын-литий эвтектикасымен эксперименттер жүргізудің оңтайлы параметрлері айқындалды; шағын үлгілерді (Small Punch Creep) қолдана отырып, жылжымалықты сынау үшін дайын аспаптық база жасақталды; жоғары энергиялы өңдеу режимдеріне байланысты алынған ұнтақ композициялардың құрылымдық ерекшеліктері (кристалдық құрылымы, кристаллит өлшемі, фазалық құрамы, бөлшек өлшемі және т.б.) сипатталды; материалдардағы қоспалардың нейтрондық активация режимдері туралы әдеби деректер, сәулелендіру режимдерінің есептік нәтижелері және т.б. ЗССГ.1М реакторында эксперименттер жүргізуді негіздеу үшін жинақталды, эксперименттер бағдарламасы дайындалды, ірі отандық өндірушілерден бетон және конструкциялық материалдар үлгілері алынды; ССР-дағы ауыр апатты модельдеу эксперименттерінде алынған кориум үлгілерінің деректері бастапқы композициясына, апаттың өту жағдайларына (корпусішілік және корпустан тыс апат) және соңғы сипаттамаларына — гранулометриялық, фазалық және элементтік құрамына сәйкес жүйелендірілді, әрі қарай зерттеулер жүргізу үшін құрамы салыстырмалы кориум үлгілері алынды; альфа-спектрометрия, гамма-спектрометрия және сұйық сцинтилляциялық альфа-бета-спектрометрияға арналған есептік үлгілерді дайындау саласында зертханалық эксперименттер жүргізудің технологиялық схемалары әзірленді; модельдердің кіріс параметрлері ретінде ауыл шаруашылығы өсімдіктерінде радионуклидтердің жиналу заңдылықтары сандық түрде айқындалды; трансурандық радионуклидтердің қозғалғыштығы мен биожетімділігін зерттеу мақсатында оларды радиохимиялық анықтау үшін топырақ сығындыларының эксперименттік үлгілерін дайындаудың әдістемелік тәсілдері әзірленді; суды техногендік радионуклидтерден сорбция әдісімен тазарту бойынша зерттеулер жүргізілді және әдістің тиімділігінің сандық көрсеткіштері алынды; радиациялық қауіпті учаскелердегі атмосфералық жауын-шашында, жерүсті және жерасты суларында тұрақты 2Н/18О изотоптарының бастапқы мәндері, олардың маусымдық ауытқулары анықталды, метеорлық сулар сызығынан ауытқу коэффициенттері белгіленді; Гранитный учаскесінде жерасты суларын мониторингтеу үшін ұңғымалар желісін қалыптастыру басталды, бұрын алынған деректер негізінде геологиялық қималар жасалды, учаскедегі гидрогеологиялық орталарды зерттеу нәтижелері бойынша компьютерлік деректер базасы толықтырылды; зерттеу учаскелері мен объектілері анықталып, ластану деңгейлері белгіленді, табиғи экожүйе объектілеріндегі (топырақ-өсімдік жамылғысы, ауа бассейні, су объектілері) радионуклидтердің сандық құрамы туралы деректер алынды; тірі жерүсті жамылғысының жекелеген өкілдері мен олардың жекелеген мүшелерінде радионуклидтердің жиналу ерекшеліктері анықталды, иондаушы сәулеленудің өсімдіктердің биологиялық ерекшеліктеріне әсері туралы деректер алынды; ауқымды апаттық радиациялық/ядролық жағдайларда сұрыптау үшін сәулелену дозасын бағалаудың халықаралық тұрақты алгоритмдері мен іс-қимылдарды жоспарлау тұжырымдамасы бейімделді; техногендік электрлік кедергілер жағдайында атом саласы объектілеріндегі жарықшақтылық аймақтарын, топырақ ылғалдылығын, жерасты сулары деңгейін, геодинамикалық және гидродинамикалық белсенділікті мониторингтеу деректерінің ақпараттылығы мен сенімділігіне талдау нәтижелері алынды. Физикалық модельдеу деректері бойынша әртүрлі топырақтардың геоэлектрлік параметрлері анықталды. Геофизикалық параметрлер мен топырақтардың су-физикалық қасиеттері арасындағы корреляциялық байланыстар айқындалды. ССР-К ЯФИ алаңдарында және «Каскелен» геофизикалық полигонында кешенді геофизикалық әдістермен жүргізілген далалық зерттеулердің материалдары жинақталды; бейбіт ядролық жарылыстардың сейсмикалық бюллетеньдері дайындалып, олардың нақтыланған параметрлері алынды, Қазақстан аумағындағы бейбіт ядролық жарылыстардың цифрландырылған сейсмограммаларының деректер базасы құрылды; бұрын әзірленген геофизикалық аппаратура көмегімен алынған нәтижелер негізінде геофизикалық мониторинг технологиясына бағалау жасалған мониторингтік бақылаулардың нәтижелері ұсынылды.
– 2025 жыл бойынша: жеңілсулы реактордың белсенді аймағы балқитын ауыр апатты модельдейтін жағдайларда кандидаттық материалдардың кориуммен өзара әрекеттесу ерекшеліктері туралы деректер алынды; жылдам реактордың белсенді аймағы балқынысының натрийлі жылу тасымалдағышпен өзара әрекеттесуін зерттеу бойынша эксперименттік нәтижелер алынған; реакторішілік эксперименттік құрылғының техникалық жобасы дайындалды, ИГР реакторында «Реттелетін импульс» режимінде сәулелендіру эксперименттерін өткізу бағдарламасы әзірленді, эксперименттік құрылғы дайындалды; литий эвтектикасының тәжірибелік үлгілері, дайындалған қорытпалардың микроструктуралық, рентгенофазалық және энергодисперсиондық талдау нәтижелері алынған; аустенитті болаттан жасалған миниатюралық үлгілердің ползучестік және ұзақ мерзімді беріктік параметрлері анықталған; конструкциялық ДҚО болатының құрылым-фазалық өзгеру ерекшеліктері ұшқындық плазмалық спекание жағдайларына байланысты зерттелген; стандартты үлгілермен реакторлық эксперимент жүргізіліп, бетонның элементтік құрамын анықтау үшін құралдық НАТ әдістемесі әзірленді, АЭС мен ТЯР-дың эксплуатациясы және декомиссия кезінде радиациялық ахуалға негізгі үлес қосатын элементтердің құрамдары анықталған; кориум қасиеттері (құрылым, фазалық және элементтік құрам, микротверділік) әртүрлі жастағы (5-тен 20 жылға дейін) идентикалық құрамдарда табиғи қартаю кезінде зерттелген; 226Ra және 210Pb альфа-спектрометриясы, гамма-спектрометрия және сұйық сцинтилляциялық альфа-бета-спектрометрия үшін есептік үлгілерді дайындауға арналған жұмыс нұсқаулықтары жасалған; ауыл шаруашылығы өсімдіктерінде радионуклидтердің жиналу қарқындылығын болжауға мүмкіндік беретін модельдер әзірленді; әртүрлі радиоактивті ластану жағдайларында топырақтағы трансурандық радионуклидтердің қозғалғыштығы мен биожетімділігінің сандық деректері алынды; суды техногендік радионуклидтерден сүзгілеу әдісімен тазалау бойынша зерттеулер жүргізіліп, әдістің тиімділігін анықтайтын факторлар белгіленді; әртүрлі учаскелерде жерүсті және жерасты суларының пайда болу көздері анықталып, атмосфералық жауын-шашынның су объектілеріне әсері, су горизонттары мен су объектілері арасындағы су айырбастау процестерінің бар болуы, олардың жылдамдығы мен ұзақтығы зерттелді; учаскенің жерүсті сулары гидрологиясы, су массаларының орналасуы мен көлемі, ағындағы уақытша өзгергіштік, ауа-райы мен климаттық өзгерістердің әсері (жауын-шашын, температура), гидрогеохимиялық деректер, геотехникалық сипаттамалар және жерүсті сулардың химиялық құрамы бойынша жаңа ақпарат алынды; гидроизогипс картасын жасау үшін компьютерлік деректер базасы толықтырылды; тұрғын аудандағы радиациялық ахуалды сипаттайтын радионуклидтердің құрамының сандық деректері алынған (ауалық бассейндерде, су пайдалану объектілерінде, ауыл шаруашылығы өнімдерінде), жиналу коэффициенттері есептелген; жерүсті топырақ жамылғысының жекелеген өкілдерінде, сондай-ақ омыртқасыздар мен кішкентай омыртқалыларда радионуклидтердің жиналу ерекшеліктері анықталған; радиоактивті ластанған учаскелердегі кейбір өсімдік түрлерінде морфометриялық, морфо-анатомиялық және цитогенетикалық зерттеулер нәтижелері алынған; әртүрлі сәулелену сценарийлерінде жеке қабылданған дозаны уақытылы бағалау үшін оперативтік шешімдер әзірленген; атом саласы объектілерінде кешенді геофизикалық әдістермен далалық бақылаулар жүргізіліп, топырақтардың геоэлектрлік және серпімді параметрлерін табиғи орналастыруда анықтау технологиялары жетілдірілді, геоэлектрлік, серпімді параметрлердің және газ өткізгіштіктің кеңістіктік-уақыттық өзгерістерін мониторингтеу және деректерді өңдеу әдістері жақсарды, геофизикалық мониторинг деректерінің ақпараттылығы мен сенімділігін талдау нәтижелері алынды; ССП аймағындағы ядролық жарылыстар мен жер сілкіністерінің сейсмикалық бюллетеньдері дайындалды, параметрлері нақтыланды; Прикаспий ойпатындағы, Өзбекстан мен Түркіменстан аймақтарындағы бейбіт ядролық жарылыстардың цифрландырылған сейсмограммаларының деректер базасы құрылды; өлшеу кешені эксперименттік үлгісін әзірлеу үшін техникалық тапсырма дайындалды, жекелеген түйіндер мен эксперименттік зерттеулердің макеттеу нәтижелері алынды, жобаланатын кешеннің кейбір параметрлерінің мүмкін мәндерін нақтылау үшін принциптік схемалар әзірленді.
– 2026 жыл бойынша: кандидаттық материалдардың материалтану зерттеулері нәтижелері (құрылымы, эрозия тереңдігі) алынды; зерттелген материалды балқыны ұстайтын тұзақтарда қорғаныш ретінде қолдану бойынша ұсыныстар әзірленді; фрагменттелген кориумның материалтану зерттеулері нәтижелері алынған (фрагменттердің пішіні мен өлшемдері, өлшем бойынша таралуы, өзара әрекет шекарасындағы бет түрі, салқындатылмайтын үгінді қабатының формалануы – debris bed), эксперименттік деректерді талдау нәтижелері (натрийдағы балқыны ағынының фрагментация ұзындығы, балқыны мен жылу тасымалдағыш параметрлерінің өзара әрекетке әсері) алынды; «Реттелетін импульс» режиміндегі сәулелендіру эксперименттерінің нәтижелері алынған (жылу және жылдам нейтрондардың флюенс таралуы, реактор мен эксперименттік құрылғыдағы энергия бөлінуі, олардың жылулық күйі, реактор қуатын реттеу жүйесінің параметрлері), эксперимент нәтижелері талданды; қорғасын-литий эвтектикасымен химиялық белсенді газдардың өзара әрекеттесуіне қатысты эксперименттік деректер, бұл өзара әрекеттесу параметрлерінің температураға тәуелділігі алынды; ТЯР-дың сұйық металдық орамасының штаттық жұмыс режимінде оңтайлы параметрлерін таңдау алгоритмі әзірленді; материалдардың ұзақ мерзімді беріктігіне сәулелік зақымдануын бағалау деректері алынды; ДҚО болатындағы қалдық кернеуді жою эксперименттері жүргізіліп, отжигтің құрылым-фазалық күйге әсері зерттелді; бетон үлгілерін сәулелендіру бойынша реакторлық эксперимент нәтижелері, бетон үлгілеріндегі (отқа төзімді блоктар) микроқоспаларды АНАТ әдісімен анықтау жүргізілді, атомдық және термоядролық энергетика объектілерін жобалау және құрылыс кезеңінде аз белсендірілетін материалдарды мақсатты түрде таңдау мүмкіндігі негізделді; кориумды сумен шаймалау (табиғи қартаю) процесі, жоғары температурада және оны қыздырудың әртүрлі режимдерінде кориумның су буымен және оттегімен өзара әрекеттесуі бойынша деректер алынды, қартаюдың бірлік факторларына ұшыраған кезде кориум күйінің уақыт бойынша өзгеруіне болжамды сараптамалық баға берілді; қоршаған орта объектілерінде 226Ra және 210Pb анықтау спектрометриялық әдістерінің әдістемелері әзірленіп, тексерілді; радиоактивті ластанған жағдайда ауыл шаруашылығы өнімдерінің гигиеналық нормативтерге сәйкес болуын қамтамасыз ету үшін қорғаныс шараларының тиімділігін арттыру бойынша практикалық ұсыныстар әзірленді; трансурандық радионуклидтердің қоршаған ортаға түсу типтерінде олардың қозғалғыштығы мен биожетімділігін бағалау үшін олардың пішінін анықтаудың оңтайлы схемалары бойынша ұсыныстар әзірленді; техногендік радионуклидтермен ластанған суды бірлесіп тұндыру әдісімен тазалау бойынша зерттеулер жүргізіліп, апробация, салыстырмалы талдау және тиімділік бағасы жасалды; ластанған суды тазалау бойынша әдістемелік ұсыныстар әзірленді; радиациялық қауіпті объектілердегі радионуклидтердің миграция жолдары мен механизмдері анықталды; радионуклидтермен ластанған су объектілерін мониторингтеу үшін тұрақты су изотоптарын қолдану бойынша ұсыныстар әзірленді; учаскенің геологиясы бойынша қосымша ақпарат алынды, мониторингтік ұңғымалар желісі қалпына келтірілді; ұңғымалардан су соруды жүргізудің жаңа әдістері апробацияланды, жерасты суларының тереңдік режимі анықталды; терең су гидрогеохимиясы және негізгі гидрогеологиялық сипаттамалар алынды; РАҚ сақтау пункттерін орналастыру үшін Акбота және Гранитный учаскелерінің геологиялық және гидрогеологиялық модельдері жасалды; әлеуетті сақтау алаңдарының жарамдылығын негіздеу үшін гидрогеологиялық әдістер мен технологиялар кешені ұсынылды; зерттеу объектілерінде радионуклидтердің динамикасы анықталады, жиналу коэффициенттерінің салыстырмалы талдауы жүргізіледі, халыққа сәулелік дозалық жүктемесі бағаланады, АЭС әсер аймағындағы территориялар мен елді мекендер үшін радиациялық мониторинг жүйесін құруға бастапқы деректер алынды; қоршаған ортаның жағдайын биоиндикация арқылы бағалау тиімділігі (топырақ жамылғысы мен биотадағы индикаторлық организмдер) бағаланды; Қазақстанда биоиндикация әдістерін қолдану бойынша ұсыныстар әзірленді; биодозиметриялық жауап стратегиясының техникалық өміршеңдігі мен тиімділігі Қазақстанда нақты жағдайда тестіленді; атом саласы объектілерінің қауіпсіздігін мониторингтеу үшін жетілдірілген геофизикалық әдістер кешенінің далалық апробациясы нәтижелері алынды (ЗК Байкал-1, ССР-К ЯФИ); геофизикалық деректер бойынша инженерлік-геологиялық жағдайлар моделдері әзірленді; геофизикалық мониторинг технологиясының тиімділігі бағаланды, геологиялық орта зерттеу деректері базасы толықтырылды; атом саласы объектілерінің қауіпсіздігіне әсер ететін геологиялық көрсеткіштерді мониторингтеу бойынша әдістемелік ұсыныстар жобасы әзірленді; Лобнор полигоны аумағындағы ядролық жарылыстар және Қазақстанның төмен сейсмикалық аймақтарындағы жер сілкіністері бойынша сейсмикалық бюллетеньдер дайындалды; Лобнор полигоны мен төмен сейсмикалық аймақтардағы жер сілкіністері параметрлері нақтыланды, жарылыстардың магнитудасы әртүрлі сынақ полигондарына байланысты анықталды; өлшеу кешенінің эксперименттік үлгісі алынды, эксперименттік үлгімен жұмыс істеу бойынша әдістемелік нұсқаулық дайындалды; зертханалық сынақтар мен тәжірибелік геофизикалық мониторинг нәтижелері алынды.
Бағдарламаны жүзеге асыру кезеңінде жарияланатын материалдар:
- бағдарламаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын ғылыми басылымдарда Web of Science деректер базасында 1 (бірінші), 2 (екінші) не 3 (үшінші) квартилге кіретін және (немесе) Scopus базасында Citescore бойынша кемінде 40 (қырық) процентилі бар кемінде 4 (төрт) мақала және/немесе шолулар;
- немесе Web of Science дерекқорында 1 (бірінші), 2 (екінші) немесе 3 (үшінші) квартильге кіретін және (немесе) Scopus базасында Citescore бойынша кемінде 40 (қырық) процентилі бар рецензияланатын ғылыми басылымдарда кемінде 3 (үш) мақала және/немесе шолулар Derwent Innovation Index Clarivate Analytics дерекқорына енгізілген 1 (бір) шетелдік немесе халықаралық патенттен кем;
- ҒЖБСҚАҚ ұсынған нөлдік емес импакт-факторы бар рецензияланатын шетелдік және (немесе) отандық басылымда кемінде 5 мақала;
- кемінде 2 өнертабыс патенті (авторлық құқық объектісіне куәлік) немесе «ҰЗМИ» РМК-ке тапсырылған 3 өнертабыс өтініші.
ҒЗЖ-ның негізгі нәтижелері
«Қазақстан Республикасында атом энергетикасын дамыту» бағдарламасы бойынша 2024 жылы жұмыстарды орындау барысында келесі маңызды нәтижелер алынды:
1-бөлім «Ядролық және термоядролық энергетиканың қауіпсіздігі мен тиімділігін арттыру жөніндегі зерттеулер»
1) Жеңілсулы реактордың белсенді аймағы балқитын ауыр апатты физикалық модельдеу бойынша ауқымды эксперименттерді негіздеуге бағытталған есептік зерттеулер жүргізілді. ANSYS бағдарламасын пайдалана отырып орындалған жылулық күй есептеулері эксперименттік деректермен сәйкестігін көрсетті, бұл әзірленген жылуфизикалық модельді әрі қарайғы эксперименттерді жоспарлау үшін қолдануға мүмкіндік береді. Эксперименттік секцияның өлшемдері, алынатын кориум прототипінің мөлшері және қалдық энерговыделенияны имитациялаудың оңтайлы әдісі анықталды. Кориумды балқыған күйде ұстап тұру үшін біркелкі жылу өрісін қамтамасыз ететін индукциялық қыздыру әдісі тиімді деп танылды, бұл эксперимент жағдайларын нақты апаттық процестерге барынша жақындатады. Алынған нәтижелер «Лава-Б» қондырғысында ірі ауқымды зерттеулер жүргізуге негіз болады.
2) EAGLE қондырғысында натрийлі жылу тасымалдағышы бар жылдам реактор кориумының фрагментация ұзындығын зерттеу бойынша эксперименттік жұмыстарды жүргізудің есептік-теориялық негіздемесі орындалды. ANSYS бағдарламасын қолдана отырып, индукциялық қыздыруға арналған ЭБП тигелінің жылуфизикалық моделі бойынша есептеулер жүргізілді, бұл FDCO-7 экспериментінің деректері негізінде температураның есептік мәндерін верификациялауға мүмкіндік берді. Есептік және эксперименттік нәтижелерді салыстыру 9–19% шегіндегі ауытқумен жеткілікті сәйкестікті көрсетті, бұл әзірленген модельді ЭО жобалау кезінде қолдануға мүмкіндік берді. Нәтижесінде жоғарғы және төменгі балқыма тұзақтарын қамтитын, балқыманың ағызу құбыры арқылы қозғалысын тиімді басқаруды қамтамасыз ететін ЭО әзірленді. Әрбір экспериментке арналған пооперациялық бағдарламаларды әзірлеуге қолданылатын әдістемелік нұсқаулар дайындалды.
3) ИГР реакторының шекті жұмыс режимдерін зерттеуге арналған «ИМПУЛЬС» ЭО әзірленді. Жүргізілген нейтрондық-физикалық және жылугидравликалық есептеулер энергетикалық реактор отынымен реакторлық эксперименттерді қауіпсіз жүргізу мүмкіндігін растады. ЖБЭ-нің максималды температурасы 3 кВт қуатта 981 К-ге жетті, ал тұрақталған жылуалмасу режимі 50 секундта орнады. Алынған нәтижелер «Реттелетін импульс» режимінде ИГР реакторының шекті мүмкіндіктерін зерттеуге арналған сынақ бағдарламасын әзірлеуге және реакторлық эксперименттерді бастауға мүмкіндік береді.
4) Литий эвтектикалық қорытпаларының химиялық белсенді газдармен жылулық жүктеме жағдайындағы өзара әрекеттесуін зерттеу үшін ТиГрА эксперименттік қондырғысы сәтті жаңғыртылды. Қондырғыға газ және бу-газ қоспаларын беру жүйесі біріктіріліп, эксперименттерді әртүрлі режимде жүргізуге мүмкіндік берілді. Үлгілерді дайындау және олардың газ қоспаларымен өзара әрекетін талдау рәсімдерін қамтитын әдістеме әзірленіп, сынақтан өткізілді. Түрлі газ және бу-газ қоспаларымен эксперименттер сериясы жүргізіліп, әдістеменің жұмысқа қабілеттілігі расталды. Температуралық режимдер, қыздыру жылдамдығы және газ концентрациялары сияқты негізгі әдістемелік параметрлер айқындалды.
02-бөлім «Атом энергетикасындағы ядролық, радиациялық технологиялар мен материалдар»
1) Миниатюралық үлгілерді қолдана отырып жылжымалы сынақ жүргізуге арналған аппараттық база дайындалды. Сынақ машинасы тораптарының принциптік қосылу сызбасы әзірленіп, сынақ торабын жарақтандыруға қажетті қосалқы жабдықтар мен материалдар таңдалды. HT-1500-S-CR сынақ машинасының АБЖ жүйесін жаңғырту нәтижесінде ұзақ мерзімді сынақтар кезінде басқару дәлдігі мен деректердің ақпараттылығы арттырылды. Бұл жоғары жүктеме мен температура жағдайында материалдарды сынау кезінде сенімді нәтижелер алуға мүмкіндік береді. Іске қосу-баптау жұмыстары қондырғының пайдалануға дайын екенін растады.
2) ДҚО болаттарының композициялық ұнтақтарын механохимиялық өңдеу әдісімен синтездеу бойынша зерттеулер жүргізілді. Ұнтақ композицияларының морфологиясы, құрылымы және сипаттамалары бойынша эксперименттік деректер алынды. Механосинтез барысында стеарин қышқылын қосу ұнтақтардың морфологиясы мен құрылымына айтарлықтай әсер ететіні анықталды. Ең тиімді нәтижелер 3–5% стеарин қышқылын қосқанда алынды, бұл жоғары дисперстілік пен жақсартылған престелгіштікке ие сферикалық және дендриттік бөлшектерді алуға мүмкіндік берді. 350 айн/мин жылдамдық және 8 сағат өңдеу ұзақтығы оксидтердің матрицада біркелкі таралуын және бөлшектердің агломерациясын болдырмауды қамтамасыз ететін оңтайлы параметрлер ретінде анықталды. Алынған деректер ДҚО болаты үлгілерін дайындаудың технологиялық процесін әзірлеуде қолданылады.
3) Бетондар мен конструкциялық материалдардың элементтік құрамын инструменталдық НАТ әдісімен анықтау әдістемесін әзірлеуге дайындық жұмыстары жүргізілді. Әдеби шолу АЭС-ті пайдаланудан шығару кезінде радиоактивті қалдықтар көлемін азайту үшін аз активацияланатын бетон құрамдарын таңдаудың маңыздылығын көрсетті. ЗССГ.1М реакторындағы ЭО параметрлері бойынша нейтрондық-физикалық және жылуфизикалық есептеулер негізінде НАТ эксперименттерін жүргізу шарттары анықталды. Энергия шығару есептеулері бетон үлгілерінде меншікті энергия бөлінуінің максималды мәні 0,13 Вт/г екенін көрсетті, ал реактор қуаты 300 кВт болғанда үлгілердің максималды температурасы 41°C-тан аспайтыны дәлелденді. Эксперименттер бағдарламасының негізгі ережелері әзірленді және ауыр бетонның негізгі компоненттерінің үлгілері алынды.
4) кориумның құрылымдық-фазалық жай-күйінің өзгеру процесін одан әрі зерттеу үшін оның бірқатар модельдік құрамдарын таңдау бойынша жұмыстар жүргізілді. Соңғы 30 жыл ішінде эксперименттерде қолданылған кориумның әртүрлі түрлері бойынша деректерге талдау жүргізілді, сонымен қатар эксперименттердің параметрлері мен кориумдардың сипаттамалары жүйеленді. Кориумның қартаю процестерін зерттеудің қолданыстағы әдістеріне жүргізілген талдау оның қасиеттерінің өзгеруіне әсер ететін негізгі факторлар тығыздық, кеуектілік, механикалық сипаттамалар, элементтік және фазалық құрам, сонымен қатар қартаю процесіндегі шаймалау екенін көрсетті. Құрамы бойынша салыстырылатын кориум түрлері анықталды. Бұл деректер кориумның ұзақ мерзімді сақталу және тасымалдану кезіндегі, сондай-ақ онымен авариялық жағдайда жұмыс істеу кезіндегі қозғалысын болжауға арналған әдістемелерді одан әрі зерттеу мен әзірлеуге негіз болады.
03 «Атом энергетикасының радиациялық және экологиялық қауіпсіздігі» тарауы бойынша:
1) 226Ra мен 210Pb спектрометриялық анықтау үшін санау үлгілерін дайындау саласында зертханалық эксперименттер жүргізудің технологиялық сұлбалары айқындалған. Тұндыру және ион алмасу әдістерін қолдана отырып, элементтерді бөлу және оқшаулау бойынша эксперименттер жүргізілді. Гидроксидтерді тұндыру кезінде сілтілі