Физика, математика және инженерия ғылымдарының PhD докторы, Л.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті халықаралық ядролық физика, жаңа материалдар және технологиялар кафедрасының аға оқытушысы Бақытжан Оразбековпен бейбіт атомды қолдану жолдары және атом энергетикасының перспективалары туралы талқыладық.
– Білуімізше, сіз университетте ядролық реакцияны теориялық негізде модельдейсіз. Атомдық электр стансияларында негізгі қызмет атқаратын атом реакторлары деген сабақтан студенттерге дәріс оқисыз. Жалпы жастардың атом энергетикасын қабылдауы қалай?
– Берілген тапсырманы орындап, зерттеп жүретін студенттер саны аз емес. Қазір ақпараттық заман. Ашық дерек көздерінде атом энергетикасы туралы ақпарат жеткілікті. Сондықтан жастар АЭС-ке қатысты ақпараттан құлағдар, әрі пайдасы мен зиянын жақсы біледі.
– Атом ядролық физика төңірегіндегі зерттеулеріңізге тоқтала кетсеңіз.
– Ядролық реакцияларды модельдеумен айналысамын. Біз, мысалы, ядролық реакторларда болатын процестерді терең зерттейміз. Одан бөлек, бізде қызықты ғылымның саласы – нейтрино физикасы. Бұл – жалпы әлемнің пайда болуы туралы, оның Стандарттық моделіне келе ме, әлде келмей ме деген сұрақтарына жауап беретін ғылым.
2022 жылдың статистикасы бойынша, әлемде жалпы қуаты шамамен 391 ГВт болатын 439 энергетикалық реактор бар және 55 ГВт қуат беретін тағы 52 реактор салынуда
– Енді негізгі сұраққа көшсек, атомнан энергия алу қалай басталды?
– 1954 жылы Мәскеу түбіндегі Обнинск қаласында атом энергиясын бейбіт мақсатта пайдалану басталып, дүние жүзі бойынша ең алғашқы атом электр станциясы жұмыс істей бастады.
– АЭС дегеніміз не? Ол қалай жұмыс істейді?
– АЭС-тегі реакторларда ядролық реакцияның негізінде энергия түзіледі. Салыстырмалы түрде айтсақ, гидроэлектростанциясында судың ағыны турбинаны айналдырып, электр өрісі пайда болады. Сосын электр ағыны әрі қарай тұтынушыларға жеткізіледі. Тағы бір энергияның балама көзі – күн панелінен алынатын қуат. Бұл жерде жартылай өткізгіштің тоқ ағынын бір бағытта өткізетін қасиетін қолданамыз. Жел энергиясына тоқталатын болсақ, үлкен қалақтар айналып, электр энергиясы генерация пайда болады. Әрі қарай оны сақтап, тұтынушыларға үлестіріледі.
Ал енді АЭС-ке тоқталатын болсақ, ол – кешенді ғимарат. Көбіне бір, екі не үш блоктан тұрады. Әрқайсының өз реакторы болады. Басқа энергия көздерімен салыстырғанда, ядролық реакция атом электр станциясының жүрегі саналатын ядролық реакторда жүреді. Соның ішінде біз тізбекті ядролық реакцияларды айта кететін болсақ, белгілі бір нейтрондардың көзі керек болады. Мысалы, бізде уран-235 деген шикізат бар. Осы шикізат АЭС-тің негізгі жанармайы саналады. Онда энергия түрлерінің өзара үш түрленуі жүреді: атом энергиясы жылу энергиясына, жылу энергиясы механикалық энергияға, механикалық энергия электр энергиясына айналады.
– Қарапайым тілмен айтқанда, реакция нәтижесінде уран жылу бөледі. Сосын суды буландырып, реакторларды қозғайды. Солай ма?
– Дұрыс айтасыз, ядролық физикада критикалық масса деген нәрсе бар. Критикалық масса деген уран шикізатын белгілі бір масаға жеткізгеннен кейін ғана тізбекті ядролық реакциялар пайда болады. Өндірісте 5-8 келі уран болса, өкінішке қарай, жеткіліксіз. Кемі 13 келі уран керек. Жылу көзі осындай ядролық процестің негізінде алынады.
– Реактор – атом станциясының жүрегі. Оның қызметін қалай түсіндіресіз?
– Реакторлардың жұмысы екі контурдан тұрады. Мысалы, су реакторын алар болсақ. Бірінші контурда жылуды тасымалдағыш су болады әдетте және ол реактордың ішінде ядролық реакциялар нәтижесінде пайда болған жылуды екінші контурдағы айналып жатқан суға береді. Яғни осы екінші контурдағы су әрі қарай генераторларға, турбиналарға беріледі де, нәтижесінде электр энергиясы өндіріледі. Әрі қарай біз ол энергияны сақтауымызға, болмаса басқа жерге үлестіруімізге болады.
– Мойындау керек, АЭС-тің қауіпсіздігіне байланысты екіұдай пікір бар. Қауіпсіздігі туралы не айта аласыз?
– Халықтың алаңдаушылығын түсінуге болады. Кеңес ғалымдары уранды жинап, державалы мемлекеттер не жасаса, соны жасаймыз деген ниет болып, Семей топырағында қаншама ядролық сынақ жүргізілді. 1949-1989 жылы Семей өңірі сынақ полигонына айналды. Сосын Чернобыль мен Фукусима АЭС-те апат орын алды. Бәлкім, осының салдарынан халқымыздың санасында үрей бар.
Қазір атом энергетикасы саласы ілгерілетіп, қауіпсіздік шаралары күшейтіліп, АЭС-тің 3 және 3+ буыны іске қосылды. Заманауи технология қауіпсіздік шараларын алдын алуға мүмкіндік береді. Мұның бәрі – ядролық инженерия, архитектура саласының жетістігі.
– АЭС туралы айтқанда, әлемдік тәжірибені айтпай өту мүмкін емес. Озық елдердің үлгісін зерттеп көрдіңіз бе?
– ХХ ғасырдың 50-жылдары ядролық қаруға деген халықаралық алаңдаушылықтың артуына байланысты МАГАТЭ құрылды. Халықаралық ұйым атом энергетикасын, ғылымын және технологияларын бейбіт мақсатта қолдануды дамытуды ынталандырады және бақылайды.
МАГАТЭ-нің қатаң бақылауымен әлем елдері атом энергетикасын дамытуға мүдделі. АЭС қуаты және саны жөнінен көшбасшы елдер – АҚШ, Франция, Қытай. Атом энергетика саласында Ресей, Канада және Оңтүстік Кореяның де тәжірибесі бар. Түркия, Біріккен Араб Әмірліктері, Беларусь, Бангладеш, Египет сияқты елдер атом электр станцияларын салу бойынша белсенді жұмыс жүргізуде.
2022 жылдың статистикасы бойынша, әлемде жалпы қуаты шамамен 391 ГВт болатын 439 энергетикалық реактор бар және 55 ГВт қуат беретін тағы 52 реактор салынуда.
– «Бейбіт атом» сөз тіркесін жиі пайдаланамыз. Бейбіт атомды тұрмыстық бағытта дамытудың артықшылығы неде?
– Адамзат атомнан энергия алуды жақсы меңгерді. Заманауи технология арқылы «бейбіт атомды» қоғамның басқа саласында пайдалану жолы жан-жақты іздестірілуде.
– Атом энергетикасынан қорқып, үркудің қажеті жоқ дейсіз ғой.
– Ядролық инженерия жақсы дамыды. Қазір АЭС-тің 3 және 3+ буыны қолданыста. Сондықтан қауіпсіздігіне алаңдаудың қажеті жоқ.
Жыл өткен сайын халықтың саны өсуде. Әсіресе, оңтүстік өңірлерде бала туу жоғары деңгейде. Экономикалық тұрғыда бір орында тұрмаймыз. Халықтың қажеттілігін өтеу үшін жаңа өндіріс орындары салынып, шағын және орта бизнесті ілгерілету керек. Мұның бәрі электр энергиясына келіп тіреледі. Энергиясыз даму мүлде мүмкін емес. Оған сан құбылып тұрған геосаяси мәселелерді қосыңыз. Қазір көрші елдерден электр энергиясын алып отырмыз. Келешекте көршілерімізде де халықтың саны артып, энергияға деген сұраныс артады. Егер солай болатын болса, онда сырттан жарықты тарту мүмкіндігі қиындап, тәуелсіздігімізге сын-қатерлер күшейе түседі. Осындай мәселелердің алдын алуда бір емес, бірнеше АЭС салуға тура келеді. Онсыз стратегиялық жоспарларды жүзеге асыру мүмкін емес. Қорыта келгенде, АЭС салу – қажеттілік.
Сұхбаттасқан Нұрлат БАЙГЕНЖЕ
