Узбекистан, Ташкент – АН Podrobno.uz. Немногие знают, что Узбекистан входит в число стран, оказывающих заметное влияние на развитие мировой ядерной науки. Именно здесь, в Институте ядерной физики Академии наук Узбекистана (ИЯФ), по словам его специалистов, производится более 80 % мирового объема йода-125 – радиоизотопа, широко применяемого в современной медицине. И это лишь один из примеров того, как научная школа, созданная почти семь десятилетий назад, продолжает работать не только на Узбекистан, но и на весь мир.
В этом году ИЯФ отмечает 70-летие. Для одной из ключевых научных организаций страны это не просто юбилей, а возможность оглянуться на пройденный путь – от запуска исследовательского реактора и создания собственной школы радиохимиков до производства радиофармпрепаратов, разработки уникальных ядерных технологий, стерилизации медицинских изделий, изучения древних артефактов и участия в формировании новой атомной отрасли Узбекистана.
О том, каких результатов институту удалось добиться за эти годы, почему значительная часть его работы остается незаметной для широкой публики и от чего на самом деле зависит будущее атомной науки страны, корреспондент Podrobno.uz поговорил с директором ИЯФ, академиком Илхамом Садиковым.
"У нас уникальная ситуация в институте. Мы имеем очень хорошую школу радиохимиков. 80 % всего мирового производства йода-125 производим мы. По сути, мы обеспечиваем этим радиоизотопом почти весь мир. Более половины фосфора-32 и фосфора-33, производимого в мире, – тоже производится у нас. Почему? Разве у других нет такого производства? Потому что у нас очень высокое качество продукции. Например, по йоду-125 у нас самый чистый продукт. Второй по чистоте аналогичный продукт, производимый в мире, уступает нам в десять тысяч раз", – утверждает Садиков.
Наука, которая работает
Институт ядерной физики был основан в 1956 году. В 1959-м здесь запустили исследовательский реактор ВВР-СМ мощностью 2 МВт. Позже, после модернизации, мощность установки выросла до 10 МВт. Этот переход позволил институту получить возможность не только вести фундаментальные исследования, но и развивать прикладные направления. Так институт стал наращивать производство радиоизотопов, радиофармпрепаратов, материалов и услуг для медицины, промышленности и безопасности.
Сегодня ИЯФ является крупнейшим научно-исследовательским центром такого профиля в Центральной Азии. На его территории располагаются шесть уникальных ядерно-физических установок. Кроме того, при институте работают три дочерних предприятия – ГП "Радиопрепарат", конструкторское бюро с опытным заводом и Республиканский центр хранения радиоактивных отходов.
Говоря о достигнутых результатах за этот период, Илхам Садиков предпочитает мерить успех конкретными делами.
"Да, в этом году Институту ядерной физики исполняется 70 лет. Это знаменательная дата для нас, и мы собираемся достойно отметить наш юбилей. Планируем провести большую международную конференцию, работаем над созданием музея ИЯФ. Кроме того, конечно, достойным подарком к юбилею будут наши новые разработки, технологии и новые результаты, полученные в процессе наших исследований за последние 3-4 года", – говорит он.
Радиофармпрепараты: где наука встречается с медициной
Самое известное направление работы ИЯФ – радиофармацевтика, препараты и субстанции на основе радиоизотопов, необходимые для высокоточной диагностики и лечения сложных заболеваний, в том числе онкологических.
Здесь важно отметить, что радиофармпрепараты – это одно из самых востребованных и динамично развивающихся направлений на стыке атомной науки и медицины, и сегодня именно такие технологии являются важной частью современной ядерной медицины.
Ежегодно ИЯФ запускает новые установки и выводит в производство один-два новых радиофармпрепарата. По словам Садикова, институт производит более 60 радиофармацевтических лекарственных средств и субстанций на базе 15 радиоизотопов, около 40 из них – это готовые к применению препараты. Среди ключевых препаратов можно назвать такие радиоизотопы, как йод-125, фосфор-32 и фосфор-33, технеций-99m, йод-131, лютеций-177.
Институт работает как на внутренний рынок, так и на экспорт. По словам Садикова, более 90 % продукции идет за рубеж, а это примерно в 15 стран Европы, Азии, Северной и Южной Америки. Но с готовыми лекарствами все устроено сложнее, чем с сырьем.
"Очень многие страны заинтересованы в приобретении наших готовых препаратов, потому что у нас очень высокое качество. Как ни странно, многие не верят, что в Узбекистане может быть такое высокое качество. Тем не менее это факт: у нас высокое качество и при этом низкая цена. Поэтому многие страны заинтересованы в нашей продукции, но не могут покупать готовые лекарственные средства. Дело в том, что препараты, произведенные у нас, можно использовать только в Узбекистане. Чтобы их могли применять в других странах, необходимо пройти регистрацию в каждой из них. У каждой страны свои правила и процедуры, а это многолетний процесс, требующий значительных финансовых затрат. Поэтому зарубежные партнеры предпочитают покупать у нас субстанции, а готовые лекарственные препараты производить уже у себя", – объяснил директор.
Внутри нашей страны спрос на эти препараты также растет. По словам Садикова, за последние четыре года поставки радиофармпрепаратов в клиники Узбекистана выросли в пять раз. Для системы здравоохранения это говорит о том, что ядерная медицина перестает быть чем-то редким и развивается на собственной базе.
Лютеций-177: спрос обгоняет возможности
Отдельная тема, которую стоит отметить среди достижений ИЯФ – это лютеций-177. В институте его начали производить в 2017 году. Сначала он экспортировался, затем ученые взялись за производство готовых препаратов для внутреннего рынка. В 2022 году в Узбекистане зарегистрировали первый препарат на основе лютеция-177, который применяется при лечении рака простаты и его метастазов. Позже институт разработал препарат для лечения нейроэндокринных опухолей.
Сегодняшний спрос на этот препарат кратно превышает то, что институт способен выпустить. По словам директора, заказчики просят объемы в десятки раз больше нынешних (до 40 раз). Учитывая текущие возможности, даже если полностью перевести действующий исследовательский реактор ВВР-СМ на производство лютеция, по словам ученых, увеличить производство до таких объемов на текущий момент пока физически невозможно. При этом продукт ИЯФ отличают высокая чистота и удельная активность, что является ключевым преимуществом института, а интерес к нему на мировом рынке только растет.
Технологии, которые остаются в тени
Одной из самых неожиданных тем разговора стали направления работы института, которые пока остаются малоизвестными широкой аудитории. Так, немногие знают, что на базе ускорителей электронов Института ядерной физики проводят радиационную стерилизацию медицинских изделий — шприцев, перчаток, систем для переливания и другой продукции медицинского назначения. По словам Садикова, это единственный в стране производственный участок такого рода, а установка для стерилизации работает практически круглосуточно. Главное преимущество технологии заключается в том, что изделия обрабатываются непосредственно в герметичной упаковке — ее не нужно вскрывать, подвергать содержимое воздействию высоких температур или использовать химические стерилизующие газы.
Еще одно направление, о котором почти не говорят вне профессиональной среды, – это нейтронная радиография и томография. Специальная установка была запущена в мае 2020 года. По словам Садикова, на постсоветском пространстве таких установок три – в России, Казахстане и Узбекистане, но на сегодняшний день фактически работает только у нас в стране. Применяемый метод скрининга позволяет увидеть, что находится внутри предмета, не разрушая его. Это важно для металлов, сложных деталей, механизмов, а также при изучении исторических артефактов, которые нельзя разрушать. Археологи не раз приносили в ИЯФ свои находки для обследования и получали результаты, которые иначе добыть было нельзя. Технологии ядерной физики в таких случаях помогают увидеть скрытое, ничего не повредив.
От окрашивания топазов до очищения воды
Одной из стабильных статей дохода ИЯФ является облагораживание природных камней. С помощью технологий, разработанных учеными института, бесцветные натуральные топазы после облучения получают окраску от бледно-голубой до темно-синей. В результате, их стоимость на мировом рынке возрастает в 5-30 раз. По словам ученого, окрашивание топазов является экспортной услугой и ежегодно приносит институту стабильный доход.
Кроме того, на циклотроне У-150 производится радиоизотоп кобальт-57, объемы которого составляют около 20 % от мирового производства, и вся эта продукция также экспортируется.
Есть и более приземленные разработки. В институте создают установки для очистки, опреснения и обеззараживания воды различных конфигураций, размеров и мощностей. При этом, значительная часть компонентов локализована: корпуса делают на местных заводах, сорбенты и внутренние элементы – по разработкам институтской лаборатории. Кроме того, институт производит растворы с наночастицами серебра для дезинфекции воды, пищевой промышленности, парфюмерии, лакокрасочных материалов, мыла, мазей и кремов.
За этим перечнем следует простой вывод: ИЯФ является не просто научно-исследовательским институтом и его деятельность давно вышла за контур одного исследовательского реактора с несколькими лабораториями вокруг. Институт стал местом, где фундаментальная наука перешла в плоскость с измеримыми результатами и конкретными социально-экономическими показателями в области медицины, промышленности, как внутри страны, так и далеко за ее пределами.
Реактор, который работает почти семь десятилетий
В центре всей научно-исследовательской и производственной системы ИЯФ находится исследовательский реактор ВВР-СМ, запущенный в 1959 году и с тех пор не раз модернизированный. По словам Садикова, он считается одним из самых эффективно работающих реакторов своего типа в мире. После выхода на мощность 10 МВт он годами работал по 5-6 тысяч часов в год, а в 90-е и 2000-е – более 6,5 тысяч часов в течение почти 11 месяцев без остановки. Эта цифра вызывает нескрываемое удивление у зарубежных коллег. К примеру, ядерщики из Чехии приводили цифры почти в 1,5-2 раза ниже показателей ВВР-СМ, отмечая, что это был максимум достигнутой производительности реактора.
Секрет такой выносливости отчасти экономический, отчасти человеческий.
"Реакторное топливо очень дорогое. Мы благодарны президенту и премьер-министру за то, что государство обеспечило его закупку. Самостоятельно институт сегодня не смог бы приобрести ядерное топливо. Поэтому его не расходуют без необходимости. При этом покрыть все расходы на эксплуатацию реактора невозможно. Мы не получаем бюджетного финансирования на закупку оборудования и материалов. Все средства, необходимые для его эксплуатации, реактор зарабатывает сам. За счет этих доходов мы приобретаем новое оборудование, проводим модернизацию и обновляем реактор", – рассказал Садиков.
Сегодня ВВР-СМ работает на низкообогащенном урановом топливе. По данным ИЯФ, с ноября 2009 года реактор перешел на топливо ИРТ-4М с обогащением по урану-235 на уровне 19,7 %, который поставляется топливной компанией "ТВЭЛ" (входит в топливный дивизион "Росатома"). В 2022 году "ТВЭЛ" и ИЯФ заключили контракт на поставку модифицированного ядерного топлива для ВВР-СМ, которое позволяет увеличить длительность топливной кампании реактора по сравнению со стандартными кассетами ИРТ- 4М. И первые реакторные испытания этих экспериментальных топливных сборок будут проводиться на базе нашего реактора.
Несколько лет назад реактор был обследован специалистами МАГАТЭ вместе с местными экспертами. По словам собеседника, исследовательская комиссия пришла к выводу, что установка может безопасно отработать еще 50 тысяч часов, после чего понадобится новое обследование, а при нынешнем режиме работы этот рубеж наступит примерно к 2040 году.
Почему стране нужен новый реактор
Садиков не скрывает, что думать о новом исследовательском реакторе нужно уже сейчас не потому, что нынешний плох, а потому что страна вышла на другой уровень задач. Реактору 67 лет при том, что по конструкторским документам его ресурс составляет 30 лет. Кроме центрального бака и опорной решетки, в нем обновлено практически все.
"Надеюсь, что еще десятки лет реактор нам послужит. Но все равно когда-нибудь он остановится. Уже надо думать о строительстве нового исследовательского реактора. Наши разработки, технологии, несомненно, являются конкурентным преимуществом на мировом уровне. Нам нужно не только сохранить, но и приумножить это наше преимущество. Как говорится, свято место пусто не бывает. Долго мы такое преимущество не удержим, если будем сидеть на одном месте. Мы должны развиваться. Если кто-то хочет нас догнать, мы должны уйти дальше", – говорит он.
Речь идет не о гигантской установке на 100 или 150 МВт. По словам ученого, в стране уже идут обсуждения о рассмотрении проекта исследовательского реактора на 20 МВт. Даже такой небольшой шаг позволил бы выпускать ИЯФ продукции в пять раз больше текущих объемов и снять тот самый потолок, в который упирается, например, производство лютеция и других изотопов.
Главный секрет – люди
Говоря о том, что является секретом успешной деятельности ИЯФ, который заработал признание международного атомного сообщества, Садиков говорит не о реакторе и не о технологиях.
"Я бы сказал, что главный секрет нашего института – это люди, которые здесь работают, их самоотверженность. Я часто рассказывал студентам, как мы проводили исследования. В понедельник приходили в институт, а уходили только в субботу. По пять-шесть дней ночевали здесь, практически не выходя. На выходных на день-два возвращались в общежитие – помыться, побриться, привести себя в порядок, а потом снова в институт. И никто никогда не заставлял нас так работать. Мы сами этого хотели, потому что нам было интересно", – вспоминает он.
Именно люди, по его словам, и создали технологии, которые сегодня дают институту преимущество. И речь идет не об одной установке и не одном удачном проекте, а целой научно-практической школе, где знания копились и передавались десятилетиями. Но одним энтузиазмом такую работу не удержать, ведь ядерная физика требует дорогого оборудования, строгих правил, постоянного обновления, подготовки кадров и особого отношения к безопасности. Спрашивать, зачем все это стране, Садиков считает почти бессмысленным. Эти технологии сегодня применяются практически везде.
ИЯФ достиг 70-летнего рубежа и это не только история одного института. Это история солидной научной школы, которая сумела сохранить реактор, мастерски и бережно используя его ресурсы, создать собственные технологии, выйти на мировой рынок и остаться нужной как внутри страны, так и за рубежом. Вопрос теперь в другом: сможет ли страна помочь выйти этой школе на следующий уровень развития, а именно новые мощности, кадры и оборудование. Потому что атомная наука – это не только будущая АЭС, это востребованное направление и растущая ниша.
Комментарии отсутствуют