Өзектілігі
Бағдарламаның идеясы - БН-350 реакторлық қондырғысын (РҚ) пайдаланудан шығару нәтижесінде пайда болған қатты радиоактивті қалдықтарды (ҚРҚ) қайта өңдеу технологиясын таңдау және іске асыру. БН-350 РҚ ҚРҚ қайта өңдеу технологиясын таңдау мен іске асыруды негіздеу үшін бірінші кезеңде БН-350 РҚ-да өндірілген қатты радиоактивті қалдықтардың мөлшеріне болжамды бағалау жүргізу, оларды түрлері мен белсенділігі бойынша жіктеу қажет. Екінші кезеңде қатты радиоактивті қалдықтарды қайта өңдеу технологиясын таңдау бойынша ұсыныстар әзірлеу. Үшінші кезеңде қатты қалдықтардың әртүрлі түрлеріне арналған матрицаның құрамын таңдап, БН-350 реакторының қатты қалдықтарды иммобилизациялау технологиясының кезеңдерін оңтайландыру бойынша ұсыныстар әзірлеу.
Бұл бағдарламаның өзектілігі, қойылған міндеттерді шешу нәтижесінде БН-350 реактор қондырғысында өндірілген қатты қалдықтардың физика-химиялық қасиеттерін олардың жіктелуіне (белсенділігі мен көлеміне) сәйкес зерттеу әдістері, сондай-ақ әзірленген әдістемелер бойынша зерттеу нәтижелері пайда болады. ҚРҚ-ны иммобилизациялау үшін матрицаның құрамына, құрылымына және физикалық-механикалық қасиеттеріне қойылатын негізгі талаптар айқындалатын болады, матрицалардың кандидаттық құрамдарын алу және олардың белгіленген талаптарға сәйкестігін сынау әдістемесі әзірленетін болады. Қатты қалдықтардың әртүрлі түрлеріне арналған матрицаның құрамы анықталды және БН-350 реакторының қатты қалдықтарды иммобилизациялау технологиясының кезеңдерін оңтайландыру бойынша ұсыныстар жасалды. Болашақта бұл РАҚ-пен жұмыс істеу саласындағы атом өнеркәсібінің жалпы проблемасын шешуге кірісуге, БН-350 реактор қондырғысында өндірілген ҚРҚ-ны қайта өңдеуге ғылыми көзқарасты қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
Бағдарлама бойынша жұмыстарды орындау ҚР ҰЯО РМК-ның ҚРҚ-мен жұмыс істеу саласындағы құзыретін арттыруға, ҚРҚ-мен жұмыс істеу жөніндегі нормативтік-құқықтық базаны кеңейтуге, атап айтқанда, оларды шартты-қауіпсіз жағдайға келтіруге мүмкіндік береді. Бағдарламаны орындау нәтижесінде ҚР ҰЯО-да ПЯО-мен жұмыс істеу технологиясы саласында қажетті білімі бар қызметкерлер тобы дайындалады. Мұның бәрі атом саласындағы қазақстандық ғылымның бәсекеге қабілеттілігін арттыруға мүмкіндік береді.
Бағдарламаның мақсаты
БН-350 реакторлық қондырғысының (РҚ) қатты радиоактивті қалдықтарды (ҚРҚ) қайта өңдеу технологиясын таңдау және іске асыру негіздемесі.
Күтілетін нәтижелер
Тікелей нәтижелер:
1-бағыт бойынша. «БН-350 реакторлық қондырғысында өндірілген қатты радиоактивті қалдықтардың мөлшерін бағалау, оларды түрлері мен белсенділігі бойынша жіктеу»:
- БН-350 реактор қондырғысында өндірілген қатты қалдықтардың түрлері, белсенділігі және көлемі бойынша жіктелуі жүргізілді;
-қатты қалдықтардың физика-химиялық қасиеттерін олардың жіктелуіне сәйкес зерттеу әдістері жасалды;
- қатты қалдықтардың әртүрлі түрлерінің физика-химиялық қасиеттерін зерттеу нәтижелері алынды.
2-бағыт бойынша. «Қатты радиоактивті қалдықтарды қайта өңдеу технологиясын таңдау бойынша ұсыныстар әзірлеу»:
- иммобилизацияға арналған матрицаның құрамына, құрылымына және физикалық-механикалық қасиеттеріне қойылатын негізгі талаптар анықталды;
- матрицалардың кандидаттық құрамдарын алу және олардың белгіленген талаптарға сәйкестігін сынау әдістемесі әзірленді.
3-бағыт бойынша. «БН-350 реакторында өндірілген қатты радиоактивті қалдықтарды иммобилизациялау әдісін таңдау»:
- қатты қалдықтардың әртүрлі түрлеріне арналған матрицаның құрамы анықталды;
-БН-350 реакторының қатты қалдықтарын иммобилизациялау технологиясының кезеңдерін оңтайландыру бойынша ұсыныстар әзірленді.
Соңғы нәтиже:
1-бағыт бойынша. «БН-350 реакторлық қондырғысында өндірілген қатты радиоактивті қалдықтардың мөлшерін бағалау, оларды түрлері мен белсенділігі бойынша жіктеу»
БН-350 РҚ ҚРҚ түрлері, көлемі және физика-химиялық қасиеттері бойынша деректер кешені алынатын болады.
2-бағыт бойынша. «Қатты радиоактивті қалдықтарды қайта өңдеу технологиясын таңдау бойынша ұсыныстар әзірлеу»:
БН-350 РҚ ҚРҚ иммобилизациялау технологиясын олардың өзекті қасиеттерін ескере отырып оңтайландыру жөнінде ұсыныстар әзірленетін болады.
3-бағыт бойынша. «БН-350 реакторында өндірілген қатты радиоактивті қалдықтарды иммобилизациялау әдісін таңдау»:
БН-350 реакторлық қондырғысының қатты қалдықтарын иммобилизациялау технологиясын оңтайландыру бойынша матрицаның құрамы/құрамдары және ұсынымдары айқындалатын болады.
Экономикалық әсер натрий салқындатқышы бар шапшан нейтрондарда реакторды пайдалану нәтижесінде пайда болған қатты радиоактивті қалдықтарды иммобилизациялау бойынша өз технологиясын алудан тұрады. ҚРҚ-ны иммобилизациялаудың қолда бар технологиясын оңтайландыру матрицаның сапасын жоғалтпай, оны жеңілдетуге бағытталатын болады, бұл технологиялық процестің құнын арзандатуға мүмкіндік береді.
Экологиялық әсер агрегаттық жағдайдың, радионуклидтік құрамының, физика-механикалық, химиялық және биологиялық қасиеттердің ерекшеліктерін ескере отырып, ақпаратты жинау, қалдықтарды сенімді оқшаулау үшін матрицаларды жіктеу және әзірлеу арқылы РАҚ-тың адамдарға және қоршаған ортаға теріс әсерін азайтудан тұрады.
Қазақстан Республикасының ядролық қондырғыларында өндірілген РАҚ - пен жұмыс істеу тұжырымдамасы бойынша ұсыныстар қалдықтарды иммобилизациялауға, сақтауға және көмуге техникалық тәсілдерді әзірлеу үшін база болады.
Әлеуметтік әсер ерекшелігі:
- ҚРҚ-мен жұмыс істеу жөніндегі нормативтік-құқықтық базаны кеңейту, атап айтқанда, оларды шартты-қауіпсіз жағдайға келтіру үшін;
- РАҚ-пен жұмыс істеу, осы саладағы құзыреттерді арттыру бойынша халықаралық бағдарламаларға қатысу;
- атом саласында қазақстандық ғылымның бәсекеге қабілеттілігін арттыру.
Нәтижелерді қолдану саласы - РАҚ-пен жұмыс істеу, халықтың және қоршаған ортаның радиациялық қауіпсіздігін қамтамасыз ету, атом саласы үшін мамандар даярлау.
Бағдарламаны іске асыру нәтижесінде келесілер қамтамасыз етілетін болады:
Web of Science деректер базасында импакт-фактор бойынша 1 (бірінші), 2 (екінші) және (немесе) 3 (үшінші) квартильге кіретін және (немесе) Scopus дерекқорында CiteScore бойынша 50 (елу) кем емес процентиль бар бағдарламаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын ғылыми басылымдарда кемінде 6 (алты) мақала және (немесе) шолулар жариялау. ҒЖБССҚК ұсынған журналдарда кемінде 7 (жеті) мақала жариялау.
Қазақстандық баспаларда кемінде 1 (бір) монография немесе оқу құралын жариялау.
Шетелдік патенттік бюролардан (еуропалық, американдық, жапондық) кемінде 1 (бір) патент немесе Derwent Innovations Index (Web of Science, Clarivate Analytics) дерекқорына енгізілген кемінде 1 (бір) шетелдік немесе халықаралық патент не Қазақстан Республикасының Ұлттық зияткерлік меншік институтында тіркелген кемінде 3 (үш) зияткерлік меншік объектісін алу.
ҒЗЖ негізгі нәтижелері
2024 жылы келесі нәтижелер алынды:
– БН-350 реакторлық қондырғысында өндірілген қатты қалдықтардың түрлері, белсенділігі және көлемі бойынша жіктелуі орындалды,
- Техникалық құжаттамаға сәйкес матрицаға енгізуге жататын қалдықтардың сипаттамаларын (жауын-шашын, шламдар, ион алмасу шайырлары немесе сәулеленген материалдың төгілуі) сипаттау орындалды,
- БН-350 реактор қондырғысында өндірілген қатты қалдықтар туралы ақпарат жиналды,
- Қатты қалдықтардың физика-химиялық қасиеттерін олардың жіктелуіне сәйкес зерттеу әдістері жасалды,
– БН-350 реакторлық қондырғысында өндірілген қалдықтарға қолданылуы мүмкін қатты радиоактивті қалдықтарды қайта өңдеу әдістемелеріне шолу жасалды,
- Қатты қалдықтардың физика-химиялық қасиеттерін олардың жіктелуіне сәйкес зерттеу әдістері жасалды,
- Қатты қалдықтардың әртүрлі түрлерінің физика-химиялық қасиеттерін зерттеу нәтижелері алынды,
- «Маңғыстау атом-энергетикалық комбинаты» аумағынан қатты қалдықтардың әртүрлі түрлерінен үлгілер алынды,
- Қатты қалдықтардың әртүрлі түрлерінің физика-химиялық қасиеттерін зерттеу нәтижелері алынды,
- БН-350 реакторлық қондырғысына қалдықтардың әрбір түрін сипаттау бойынша техникалық анықтамалар дайындалды.
2025 жылы келесі нәтижелер алынды:
– Иммобилизацияға арналған матрицаның құрамына, құрылымына және физикалық-механикалық қасиеттеріне қойылатын негізгі талаптар тұжырымдалған,
- Матрицалардың кандидаттық құрамдарын алу және олардың белгіленген талаптарға сәйкестігін сынау әдіснамасы бойынша ұсыныстар әзірленді,
- Қатты радиоактивті қалдықтар салынған матрицалардың құрамын зерттеу және сынау бағдарламасы жасалды,
- Әзірленген әдістеме негізінде қатты қалдықтарды иммобилизациялау үшін матрица компоненттерінің арақатынасын таңдау бойынша сынақ бағдарламасы әзірленді,
- Матрица үлгілерінің құрамына, құрылымына және физика-механикалық қасиеттеріне қойылатын талаптарға сәйкестігін тестілеу бойынша ҒЗЖ бағдарламасы әзірленді.
2026 жылы келесі нәтижелер алынады деп күтілуде:
– Зертханалық жағдайда алынған матрицаларды зерттеу нәтижелері алынады,
- Кандидаттық матрицалар компоненттерінің ғылыми негізделген арақатынасы таңдалатын болады,
- Тестілеу үшін кандидаттық матрицалардың стандартты үлгілері жасалады,
-Матрицаларды тестілеу және олардың құрамына, құрылымына және физика-механикалық қасиеттеріне қойылатын талаптарға сәйкестігін тексеру нәтижелері алынады,
– БН-350 реакторының қатты қалдықтарын иммобилизациялау технологиясының кезеңдерін оңтайландыру бойынша ұсыныстар тұжырымдалатын болады,
- Белгіленген талаптарға ең жоғары сәйкестік көрсеткіштері бар матрицалар таңдалады,
- Матрицалар үшін шикізат құнын бағалау орындалады,
- Иммобилизация кезеңдерін іске асыру үшін материалдар мен жабдықтардың құнын бағалау орындалатын болады,
- Алынған нәтижелерді ескере отырып, қатты қалдықтарды иммобилизациялаудың оңтайлы әдісі ұсынылатын болады.
2024-2025 жылдардағы жұмыс нәтижелері бойынша келесілер жарияланды:
Scopus / WoS дерекқорына кіретін журналдардағы мақалалар
1. Mukhamedov N.; Toleubekov K.; Vityuk G.; Bekmuldin M.; Dolzhikov S. Decommissioning of the BN-350 Fast Neutron Reactor: History Review and Current Status. Energies 2025, 18, 3486. https://doi.org/10.3390/en18133486
2. Mukhamedov N.; Baklanov V.; Moldagulov M.; Toleubekov K.; Surayev A.; Yagudin A.; Kanatnikov S. The BN-350 Reactor Decommissioning: Quantitative Analysis and Prospects for Solid Radioactive Waste Management. Energies 2025, 18, 4651. https://doi.org/10.3390/en18174651
ҒЖБССҚК ұсынған журналдардағы мақалалар
1. Г.А. Витюк, Н.Е. Мухамедов, В.А. Витюк, Р.A. Иркимбеков, О.М. Жанболатов, А.А. Куздеубай, А.К. Мухамедиев ИВГ1.М РЕАКТОРЫНЫҢ ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ЯДРОЛЫҚ ОТЫНДЫ ТАСЫМАЛДАУ ҚАУІПСІЗДІГІНІҢ НЕГІЗДЕМЕСІ// ҚР ҰЯО Жаршысы, 2025. – 3 шығ.(103).– 37-49 бет. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-3-37-49
2. Е.А. Қабдылқақов, А.С. Сураев, Н.Е. Мухамедов, С.А. Должиков, А.В. Пахниц ANSYS бағдарламалық пакетінде электрқожбен қайта балқыту қондырғысының электродын омдық қыздыруды модельдеу // ҚР ҰЯО Жаршысы, 2025.– 3 шығ.(103).– 147-155 бет. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-3-147-155
3. Д.М. Секен, А.С. Сураев, Н.Е. Мухамедов, Р.А. Иркимбеков, О.М. Жанболатов ВВЭР-1000 РЕАКТОРЫНЫҢ ЖБҚ ІШІНДЕ БІРІНШІ ОТЫНДЫҚ ЦИКЛДАН КЕЙІНГІ РАДИОНУКЛИДТЕРДІҢ ЖИНАЛУЫН ЕСЕПТЕУ // ҚР ҰЯО Жаршысы, 2025.– 4 шығ. (104). – 119-126 бет. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-4-119-126
Патенттер
1. ҚР №11611 пайдалы модельге патенті Ампулалық сәулелендіру құрылғыларын тасымалдау және сақтау үшін қорғаныш демпферлеуші қаптама / Н.Е. Мұхамедов, В.А. Витюк, А.В. Пахниц, А.С. Сураев, Г.А. Витюк, С.А. Должиков, И.Н. Богомолова өтініш беруші және патент иесі ҚР ҰЯО РМК - № 2025/1389. 2; 17.09.2025 жылы мәлімделді; 26.12.2025 жылы жарияланды.; № 52 бюл.
ҒЗЖ материалдары 2025 жылғы 6-10 қазан аралығында Курчатов қаласында өткен «Семей сынақ полигоны: мұра және ғылыми-техникалық әлеуетті дамыту перспективалары» атты XI халықаралық конференцияда, сондай-ақ 2025 жылғы 14-16 қазан аралығында Ташкент қаласында (Өзбекстан Республикасы) өткен «Ядролық энергетика мен ядролық технологиялардың заманауи мәселелері» атты XI Халықаралық конференцияда сынақтан өтті.