Атомная энергетика остается одной из самых обсуждаемых тем в Казахстане, вызывая широкий общественный интерес и множество вопросов, прежде всего о безопасности. О современных стандартах ядерной безопасности, работе Института ядерной физики и технологиях, применяемых в отрасли, рассказал заведующий лабораториями проблем безопасности Института ядерной физики Асет Шаймерденов. В интервью он объяснил, какие меры позволяют минимизировать риски и почему безопасность является ключевым принципом развития атомной энергетики.
– Какую роль ВВР-К и критический стенд могут сыграть в подготовке кадров для будущих АЭС в Казахстане? Почему именно они являются базой для подготовки будущих специалистов атомной отрасли?
– В условиях активного развития атомной энергетики в Республике Казахстан исследовательские ядерные установки Института ядерной физики — реактор ВВР-К и критический стенд — обладают высоким потенциалом для формирования национальной системы подготовки высококвалифицированных специалистов атомной отрасли. Этому способствуют как их конструктивные особенности, близкие к наиболее распространенным в мире типам энергетических реакторов, так и их уникальный статус: это единственные исследовательские ядерные установки подобного класса в стране.
С точки зрения организации образовательного процесса наиболее рациональной площадкой является критический стенд. Будучи реактором нулевой мощности, он отличается простотой и экономичностью эксплуатации, а проведение учебных занятий на его базе не оказывает влияния на выполнение других научных и экспериментальных работ. Кроме того, мировой опыт свидетельствует, что подготовка персонала является одним из ключевых направлений применения критических стендов. Сегодня ряд государств рассматривает возможность строительства подобных установок именно для обеспечения кадровой поддержки своих национальных ядерных программ.
Дополнительным преимуществом критического стенда являются его минимальные эксплуатационные расходы. Практически отсутствует выгорание ядерного топлива, не требуется организация системы циркуляции теплоносителя, а сама установка уже полностью укомплектована квалифицированным персоналом.
Вместе с тем исследовательский реактор ВВР-К предоставляет более широкие возможности для практической подготовки специалистов, поскольку позволяет изучать полный цикл эксплуатации ядерного реактора, включая работу теплотехнических систем. Это делает его незаменимым элементом подготовки инженерных кадров. Однако ВВР-К является многоцелевой исследовательской установкой, на которой одновременно реализуются научные исследования, испытания и программы облучения, поэтому его использование в образовательном процессе требует тщательного планирования и координации.
Наиболее эффективным решением может стать интеграция учебного процесса на базе обеих установок. Такой подход позволит объединить преимущества критического стенда как специализированной учебной площадки и реактора ВВР-К как объекта для практического освоения полного комплекса технологий эксплуатации исследовательского реактора. Сочетание возможностей двух установок обеспечит синергетический эффект и позволит создать в Казахстане современную систему практико-ориентированной подготовки специалистов для развивающейся атомной отрасли.
Следует отметить, что на базе реактора ВВР-К уже ведется подготовка кадров: студенты высших учебных заведений проходят производственную практику, выполняют дипломные и научно-исследовательские работы. Следующим важным этапом должно стать формирование единой, системной программы подготовки специалистов, максимально использующей потенциал обеих исследовательских ядерных установок Института ядерной физики.
– Какие компетенции, полученные здесь, будут особенно важны для Казахстана в ближайшие годы?
– Наиболее целесообразно использовать критический стенд для подготовки ключевых специалистов будущих атомных электростанций — инженеров по управлению реактором, физиков по контролю реакторной установки, а также начальников смен. Именно на критическом стенде они смогут получить фундаментальные практические навыки управления цепной реакцией деления ядер урана, освоить принципы обеспечения ядерной безопасности, контроля реактивности, проведения физических пусков, а также принятия оперативных решений при изменении состояния реакторной установки.
Вместе с тем образовательные возможности критического стенда не ограничиваются подготовкой специалистов по эксплуатации реактора. Его использование позволяет формировать широкий спектр профессиональных компетенций в области реакторной физики, ядерной безопасности, культуры безопасности, анализа эксплуатационных режимов и обращения с ядерными материалами, что делает его важнейшим элементом системы подготовки кадров для национальной атомной отрасли.
Исследовательский реактор ВВР-К, в свою очередь, обеспечивает получение практических компетенций, связанных с эксплуатацией действующей исследовательской ядерной установки. На его базе студенты и молодые специалисты могут изучить полный технологический цикл работы реактора: пуск, вывод на мощность, эксплуатацию теплотехнических систем, охлаждение активной зоны, радиационный контроль, обращение с экспериментальными устройствами, проведение облучательных работ, техническое обслуживание оборудования, а также требования к эксплуатационной документации и системе обеспечения качества.
Особую ценность представляет возможность участия в реальной эксплуатации многоцелевого исследовательского реактора, где одновременно выполняются научные исследования, производство радиоизотопов, испытания материалов и другие прикладные задачи. Это позволяет будущим специалистам приобрести опыт работы в условиях действующего ядерного объекта, освоить взаимодействие между различными службами, понять особенности планирования эксплуатационной деятельности, проведения ремонтных работ и обеспечения непрерывной безопасной эксплуатации установки.
Комплексное использование критического стенда и реактора ВВР-К позволит сформировать у будущих специалистов полный набор компетенций — от глубокого понимания физики цепной реакции и управления реактором до практического опыта эксплуатации действующей ядерной установки. Такой подход соответствует лучшим мировым практикам подготовки персонала для атомной энергетики и позволит создать в Казахстане современную систему практико-ориентированного обучения специалистов для всех этапов жизненного цикла атомных электростанций.
– В чем главное преимущество Казахстана, если у страны уже есть такая исследовательская база?
– Казахстан обладает многолетним опытом развития атомной отрасли и по праву занимает особое место в мировой ядерной индустрии. Страна располагает прочной научно-технологической базой, созданной за десятилетия развития мирного атома, что формирует надежный фундамент для реализации современных проектов в этой сфере.
Одним из наиболее значимых достижений стало строительство и многолетняя эксплуатация первой в мире промышленной атомной электростанции с реактором на быстрых нейтронах БН-350 в Актау. Казахстан также является мировым лидером по добыче природного урана, располагает развитым ядерно-топливным циклом, включая производство тепловыделяющих сборок (ТВС) для атомных электростанций.
Не менее важным преимуществом страны является уникальная научно-экспериментальная инфраструктура. Сегодня в Казахстане эксплуатируются четыре исследовательских ядерных реактора, обеспечивающих проведение фундаментальных и прикладных исследований, испытаний материалов и технологий, производство радиоизотопной продукции, а также подготовку специалистов для атомной отрасли.
Особую ценность представляет накопленный кадровый потенциал. В стране сформировано профессиональное сообщество высококвалифицированных инженеров, ученых и специалистов, обладающих многолетним опытом эксплуатации исследовательских ядерных установок, проведения научных исследований и обеспечения ядерной и радиационной безопасности.
Совокупность этих факторов создает прочную основу для дальнейшего динамичного развития атомной отрасли Казахстана. Речь идет не только о строительстве атомных электростанций, но и о развитии научных исследований, ядерных технологий, производства ядерного топлива, радиоизотопной продукции и других высокотехнологичных направлений. Использование уже имеющегося научного, производственного и кадрового потенциала позволит Казахстану существенно ускорить развитие национальной атомной отрасли и укрепить свои позиции как одного из ведущих государств в мировой ядерной индустрии.
– Насколько сегодняшняя инфраструктура ИЯФ готова к масштабной подготовке студентов, магистрантов и молодых инженеров?
– Институт ядерной физики уже на протяжении многих лет на постоянной основе принимает студентов, магистрантов и молодых специалистов для прохождения производственной, исследовательской и преддипломной практики. Существующая научно-экспериментальная инфраструктура и кадровый потенциал Института позволяют обеспечивать качественную практическую подготовку будущих специалистов атомной отрасли.
Вместе с тем переход к системной модели подготовки кадров потребует дальнейшего развития образовательной инфраструктуры. В частности, необходимо расширить перечень учебно-методических материалов и практических пособий, модернизировать и оснастить специализированные учебные аудитории, разработать современные образовательные программы, а также выстроить эффективную систему организации учебного процесса с использованием возможностей исследовательских ядерных установок.
Следует отметить, что реализация этих мероприятий не требует создания принципиально новой инфраструктуры или значительных капитальных вложений. Основная база уже существует, а необходимые улучшения носят преимущественно организационный и методический характер. Это позволит в относительно короткие сроки создать современную систему практико-ориентированной подготовки специалистов, отвечающую потребностям развивающейся атомной отрасли Казахстана.
– Какие эксперименты или расчеты сначала отрабатываются на критическом стенде, прежде чем перейти к работам на ВВР-К?
– Одним из ключевых назначений критического стенда является моделирование активных зон исследовательских реакторов, а также проведение исследований нейтронно-физических характеристик активной зоны и экспериментальных устройств, включая облучательные капсулы. Благодаря этому критический стенд служит уникальной экспериментальной площадкой для предварительной проверки новых технических решений, валидации расчетных моделей и отработки сложных, потенциально ядерно-опасных операций до их реализации на действующем исследовательском реакторе ВВР-К.
Практика показывает, что выполнение таких исследований на критическом стенде позволяет существенно снизить технические риски, повысить уровень ядерной безопасности и обеспечить научно обоснованный подход к внедрению новых технологий и режимов эксплуатации реактора.
Ярким примером эффективного применения критического стенда стала реализация проекта по конверсии исследовательского реактора ВВР-К с высокообогащенного на низкообогащенное урановое топливо. На критическом стенде были проведены полномасштабные нейтронно-физические эксперименты, позволившие подтвердить расчетные характеристики новой активной зоны и отработать безопасную последовательность загрузки ядерного топлива и набора критической массы.
Полученные экспериментальные результаты легли в основу программы физического пуска реактора ВВР-К с низкообогащенным урановым топливом и стали важной частью обоснования безопасности ввода модернизированной активной зоны в эксплуатацию.
– Какое место ИЯФ может занять в национальной системе подготовки кадров?
– Обладая уникальной научно-экспериментальной инфраструктурой, современными исследовательскими ядерными установками и высококвалифицированным кадровым потенциалом, Институт ядерной физики располагает всеми необходимыми возможностями, чтобы стать национальным центром практико-ориентированной подготовки кадров для атомной отрасли Казахстана.
Сосредоточенные в Институте исследовательские реакторы, критический стенд, специализированные лаборатории и многолетний опыт эксплуатации ядерных установок позволяют организовать подготовку специалистов по полному циклу – от изучения фундаментальных основ реакторной физики и принципов управления цепной ядерной реакцией до приобретения практических навыков эксплуатации действующих ядерных установок и обеспечения их безопасной работы.
Создание на базе Института системной программы подготовки кадров позволит обеспечить атомную отрасль страны высококвалифицированными инженерами, физиками, операторами реакторных установок и научными специалистами, обладающими не только теоретическими знаниями, но и практическим опытом работы на уникальных исследовательских объектах. Это станет важным вкладом в формирование кадрового потенциала, необходимого для успешной реализации национальной ядерно-энергетической программы.
