«Азия-Плюс» побеседовала с директором Физико-технического института им. С. У. Умарова НАНТ Афзалшохом Зарифзода и узнала, как планируется использовать «Аргус» и чего можно будет с его помощью достичь?
В 1960-е годы в СССР планировалось создать сеть региональных лабораторий с растворными реакторами. В итоге построили только два: «Аргус» в Курчатовском институте и реактор в Душанбе.
Строительство реактора в Душанбе завершилось в момент распада Союза, и его так и не ввели в эксплуатацию.
Этот тип реактора является самым безопасным. При повышении температуры реактивность снижается, что позволяет реактору автоматически останавливаться при несанкционированном разогреве. Его тепловая мощность составляет всего 20 кВт, что эквивалентно мощности примерно 200 стоваттных лампочек.
Благодаря низкой мощности у него незначительное выгорание топлива: за год непрерывной работы расходуется всего 0,5 граммов урана. Поэтому реактор может работать без замены топлива десятилетиями.
Реактор создает поток нейтронов, который нужен нам для проведения нейтронно-активационного анализа, используемого для определения концентраций элементов в образце.
Заслуга в том, что именно в Таджикистане появился реактор «Аргус», и эта инициатива принадлежит бывшему президенту АН Мухаммаду Осими.
«В 1981 году президент АН СССР Анатолий Александров посетил Академию наук Республики Таджикистан в честь ее 30-летия. Тогда Мухаммад Осими, президент АН Таджикской ССР, будучи физиком по базовой специальности, убедил Александрова установить новейший на тот момент ядерный исследовательский реактор в Физико-техническом институте им. С. У. Умарова — Национальной академии наук Таджикистана», — рассказывает директор института Афзалшох Зарифзода.
Объем реактора — 23 литра раствора — это как два ведра воды. Реактор находится на глубине 6 м, однако бетонирование под ним доходит до глубины 20 м. Здание реакторного корпуса рассчитано на падение самолета. Оно настолько крепкое и мощное, что даже если на него упадет самолет, с ним ничего не произойдет!
При возведении корпуса здания был использован бетон со специальным стальным наполнителем, частично свинцовым. Есть там и наполнитель из бора. У бора большое сечение захвата и любое излучение поглощается. Дело, конечно, до этого не дойдет, но защита очень высокой степени.
Сам реактор находится внутри бункера с очень толстой стеной — 3-6 м в нескольких слоях. У него еще стальная обшивка в 5 см. Сверху она закрыта 5-тонной плитой.
Реактор находится на охраняемой территории в черте города, на 9-м километре, возле Института физики Академии наук.
Что с реактором «Аргус» сегодня?
В 2016 году правительство Таджикистана одобрило программу восстановления таджикского ядерного реактора «Аргус». Проект должен был быть завершен в 2020 году, но восстановление затянулось, тогда говорилось, что реактор восстановлен на 85%.
В ноябре 2023 года во время визита президента Таджикистана в Москве было подписано соглашение между НАН и исследовательским центром Курчатовского института. Тогда стороны договорились и о проведение исследований в области ядерных технологий, в том числе снова говорилось и о восстановление реактора.
Правда, когда это произойдет – не ясно, но, по словам директора института, все работы будут проводиться под строгим контролем МАГАТЭ.
Международное агентство по атомной энергии — это международная организация, которая помогает странам использовать атомную энергию безопасно и мирно. Она следит за тем, чтобы ядерные технологии применялись для медицинских, энергетических и научных целей, а не для создания оружия.
В советское время реактор был предназначен только для анализа состава и структуры веществ. После переговоров с российскими специалистами решили усовершенствовать его для получения изотопов молибдена-99 и стронция-89, которые очень важны для лечения онкологических заболеваний. Однако экспертиза российских специалистов показала, что для этого необходимо модернизировать сам реактор.
Вообще в ходе реализации Госпрограммы (2016-2020 годов) по восстановлению и дальнейшему использованию ядерного исследовательского реактора «Аргус-ФТИ», в процесс восстановления реактора были включены не только российские, но китайские специалисты.
«За эти годы мы полностью восстановили поврежденное здание реактора, но последующие оценочные работы, проведенные Госкорпорацией “Росатом”, показали, что для модернизации реактора, особенно для производства молибдена-99 и проведения научных исследований, требуется дополнительная проработка международной и национальной нормативной документации, а также проведение комплексного инструментального обследования корпуса реактора и его модернизация».
— На сколько процентов реактор восстановлен, раз ранее говорилось, что на 80%?
— Это сложная работа, которая, прежде всего, требует наличия инженерной инфраструктуры. Поэтому существуют определенные трудности. Выполняется вся работа, но потом для установки одной маленькой детали могут потребоваться годы. В этом случае говорить о процентах не имеет смысла, — объясняет директор института.
— Кто и в каком объеме будет финансировать проект по восстановлению реактора?
— Основным источником ресурсного обеспечения Программы являются инвестиционные средства, в том числе финансовая поддержка Китая. Общая сумма восстановления и запуска ядерного комплекса была оценена в 35 млн долларов.
Для чего можно использовать реактор «Аргус»?
— Какие планы на будущее относительно использования реактора?
— Реактор будет использован для производства радиофармацевтических препаратов для диагностики, а также для нейтронно-активационного анализа геологических проб и неразрушающего контроля качества объектов.
— А что такое радиофармацевтические препараты и как их можно использовать в диагностике?
— Это препараты, в составе которых содержатся радиоактивные элементы. Для их производства используются изотопы стронция и молибдена.
То есть, вводя радиоактивные изотопы (химических элементы) в организм пациенту, используют их ионизирующее излучение для обнаружения или уничтожения опухолей. Это безопасно и безболезненно, а результат впечатляет.
Слабое радиоизлучение от пациента предоставляет точную информацию о различных органах и возможных заболеваниях. Особенность этого метода в том, что излучение исходит непосредственно от органа, а не от внешнего прибора, так как излучателем является радиоизотоп.
— Ранее специалисты Академии наук говорили, что реактор будет также использоваться в борьбе с раковыми заболеваниями, а именно раком молочной железы. Насколько сейчас актуален этот вопрос?
— Производство радиофармпрепаратов для диагностики и лечения онкологических заболеваний, по-прежнему, остается актуальной проблемой. Высокий спрос сегодня на изотопы стронция-89 и молибдена-99, которые занимают более половины рынка медицинских изотопов.
Стронций-89 и молибден-99, благодаря своим радиоактивным свойствам, играют важную роль в диагностике и лечении рака. Стронций-89 является бета-излучателем с периодом полураспада около 50,5 дней. Стронций-89 — аналог кальция и накапливается в костях. При распаде высвобождаются высокоэнергетические частицы, которые могут уничтожать раковые клетки в костях.
Излучение бета-частиц стронция действует непосредственно на раковые клетки в костях, уменьшая боль и замедляя прогрессирование заболевания. Таким образом, когда стронций-89 вводится в организм, например, в виде препарата стронций-89-хлорида, с одной стороны, он минимизирует повреждение окружающих здоровых тканей, а с другой стороны, обеспечивает длительное облегчение боли у пациентов с костными метастазами.
Молибден-99 распадается с периодом полураспада около 66 часов, образуя технеций-99m. Технеций-99m является излучателем с периодом полураспада около 6 часов, что делает его идеальным для диагностических процедур.
Его можно использовать для создания высококачественных изображений внутренних органов при низкой дозе облучения. Технеций-99m, который образуется из молибдена-99, используется для графической визуализации внутренних органов с целью обнаружения метастаз, определения размеров и расположения опухолей.
Что еще полезного можно при его помощи делать?
— А как используется реактор для анализа геологических проб?
— Реактор создает поток нейтронов, необходимый для проведения нейтронно-активационного анализа, который используется для определения концентраций элементов в образце.
Нейтроны из источника бомбардируют вещество, приводя его к активации. Ядра вещества захватывают нейтроны и переходят в возбужденное состояние.
При возвращении в основное состояние они испускают лучи, которые фиксируются детектором. Полученный спектр позволяет с высокой точностью определить химический и изотопный состав вещества.
Даже если среди одного миллиарда атомов присутствует всего один отличающийся атом, то такая концентрация будет обнаружена. В этом и есть преимущество нейтронно-активационного анализа.
— А что такое неразрушающий контроль качества объектов?
— Это широкая группа методов анализа, используемых для проверки, оценки и тестирования состояния материалов, деталей, компонентов, конструкций, оборудования и различной техники без разрушения исследуемого объекта.
Эти методы могут применяться на металлах, пластмассе, керамике, композитах, металлокерамике и различных покрытиях для обнаружения трещин, внутренних пустот, поверхностных полостей, расслоений, дефектов сварных швов и любых других дефектов, которые могут привести к преждевременному разрушению конструкции или механизма.
Этим летом читайте нас в Telegram, Facebook, Instagram, Яндекс.Дзен, OK и ВК
