Наши достижения

ЛИРА


На крупнейшем Карачаганакском нефтегазоконденсатном месторождении в 2018 году завершен большой комплекс работ первого этапа по приведению объектов подземных ядерных взрывов «Лира» в безопасное состояние. За период 2014-2018 годы изучены условия геологической среды, вмещающей подземные резервуары с газоконденсатом и спрогнозирован период безопасного содержания подземных резервуаров без давления; разработаны проекты и снижено давление газа в четырех подземных резервуарах; выполнена замена фонтанной арматуры на устье технологических скважин, соединяющих подземные резервуары с земной поверхностью и заменены насосно-компрессорные трубы в скважинах. В результате выполнения указанных работ устранена угроза спонтанных выбросов радиоактивно-загрязненного газа, ликвидированы риски возникновения чрезвычайных ситуаций и обеспечена радиационная безопасность на территории крупнейшего в Казахстане Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения и прилегающих населенных пунктов.

Нейтронно-активационный анализ

Научно-исследовательские и прикладные работы с использованием многоэлементного нейтроноактивационного анализа (НАА) проводятся на реакторе КИР ВВР-К с 1967 г. В настоящее время аналитический комплекс НАА функционирует с постоянной нагрузкой: проводятся исследования элементного состава проб различного происхождения на определение более 40 элементов (Sb, As, Ni, Cr, Co, Zn, U, Th, La, Ce, Ca, Fe, Na, Ba, Sr, Zr, Rb, Sc, Cs, Hf, Ta, Mo, Br, Nd, Sm, Yb, Tb, Lu, Eu, Au, Hg, Mg, Mn, Al, S, K, Ti, Cu, Br, Dy, V и другие) по коротко-, средне- и долгоживущим изотопам для решения задач науки, промышленности, экологии Республики Казахстан, а также других государств.

В условиях проведения массового анализа весьма важной задачей является автоматизация процесса анализа и обработки результатов измерений, а также проблема учета образцов и организация обмена информации.

Нейтроноактивационный анализ по короткоживущим изотопам выполняется с использованием пневматической транспортной системы (ПТС) соединенной горизонтальным каналом с реакторной зоной КИР ВВР-К, где происходит облучение транспортной капсулы с материалом. ПТС состоит из главного управляющего кабинета (фото 1), воздушных ресиверов, полупроводникового гамма-спектрометра, программного обеспечения для управления режимами облучения и регистрацией спектров наведенного излучения.

В 2018 г. в сотрудничестве с Объединенным институтом ядерных исследований (г. Дубна) выполнены основные работы по созданию на базе атомного реактора ВВР-К ИЯФ дополнительного автоматизированного участка для проведения нейтроноактивационного анализа по средне- и долгоживущим изотопам. Участок оснащен автоматическим устройством смены образцов и гамма-спектрометром на базе высокочистого германиевого детектора с блоком спектрометрической аппаратуры. Оригинальное управляющее программное обеспечение позволяет минимизировать участие человека в рутинных долговременных измерениях. В кассету вращающегося барабана можно разместить до 45 облученных образцов и запустить автоматическую регистрацию спектров наведённой активности до 150 часов непрерывной работы без участия оператора. (фото 2).

Фото 1

Фото 2

Ядерная криминалистика



ИЯФ является официальной лабораторией по судебной экспертизе ядерных материалов в Казахстане, работая с правоохранительными органами по фактическому анализу запрещенных материалов. В настоящее время на базе имеющегося спектрометрического и аналитического оборудования в Институте Ядерной Физики создан комплекс ядерно-физических методов анализа, включающий такие методы элементного анализа, как нейтронно-активационный анализ, рентгенофлуоресцентный анализ, масс-спектрометрический анализ на индуктивно-связанной плазме, а также комплекс инструментальных и радиохимических методов анализа радионуклидного и изотопного состава. Центр комплексных экологических исследований ИЯФ аккредитован в национальной системе Госстандарта на соответствие требованиям стандарта ГОСТ ИСО/МЭК 17025 – 2009 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий». Качество выполняемых анализов подтверждено успешным участием во многих международных межлабораторных сравнениях и профессиональных тестах, организованных МАГАТЭ.

В последние годы ИЯФ широко развивает международное сотрудничество в области ядерной криминалистики. В сотрудничестве с рядом национальных лабораторий США проведен ряд тренингов, семинаров и учений по ядерной криминалистике, примером могут послужить межведомственные командно-штабные учения по противодействию ядерной контрабанде в г. Шымкент, проведенные в декабре 2018 г. при содействии Министерства энергетики США.

В настоящее время в ИЯФ реализуется проект МНТЦ К-2400 «Развитие ядерной криминалистики в Казахстане» и проект МАГАТЭ «Усиление возможностей ИЯФ в области ядерной криминалистики». ИЯФ принимает активное участие в работе международной рабочей группы по ядерной криминалистике (МТРГ).

Медь Казахстана

В рамках программы «Рухани Жангыру», совместно с Институтом археологии подготовлен научно-исследовательский проект «Казахстан как центр добычи полиметаллов в древние века». В рамках этого проекта предполагается получить убедительные доказательства существующего предположения о том, что еще задолго до Великого шелкового пути существовали рудные пути, соединявшие богатые полиметаллами и редкими металлами Центральные и Восточные области Казахстана с бурно развивающимися цивилизациями Передней Азии. Возможно, именно эти пути были основными источниками поставки в регион Средней и Передней Азии меди, олова, бронзы и золота, а также изделий из них. Археологически это предположение косвенно подтверждается высоким сходством некоторых форм металлических изделий и керамики, найденных в Средней Азии и Казахстане.

Подтверждение этого предположения открывает новые горизонты в понимании исторических процессов, имевших место в Казахстане, Средней и Передней Азии в эпоху бронзы. Таким образом, появляется возможность получения чрезвычайно важной археологической информации, имеющей большое значение для всей мировой культуры и науки.

В основу выявления древних торговых путей положено предположение, что каждое рудное месторождение обладает собственным уникальным микроэлементным портретом. Следовательно, элементный анализ руд, шлаков и металлических изделий может помочь определить элементы и изотопы содержания или отношения которых является типичным для выбранного месторождения.

Для реализации целей в рамках проекта предполагается провести широкомасштабное исследование элементного и изотопного составов металлических изделий синхронных культур Центральной Евразии. Для идентификации происхождения металла параллельно будет изучен элементный и изотопный составы руд и шлаков горно-металлургических центров Казахстана. Для определения элементного и изотопного составов руд, шлаков и изделий предполагается использовать имеющийся в Институте ядерной физики комплекс аналитических методик.

Научно-производственный геологический центр

Совместно с АО «Тау Кен Самрук» разработаны основные положения проекта создания научно-исследовательской опытно-промышленной базы АО «Тау-Кен Самрук» , которая позволит проводить полный цикл работ по разработке новых и адаптации существующих инновационных технологий к казахстанскому сырью по всей технологической цепочке ГМК от лабораторных экспериментов до полупромышленных испытаний.

Предполагается, что научно-исследовательский комплекс, включая кернохранилище, целесообразно разместить на территории РГП «Институт ядерной физики», для чего имеются следующие основания:

Институт Ядерной Физики, одним из основных направлений деятельности которого является разработка и применение ядерно-физических методов анализа объектов окружающей среды, включая минеральное сырье, сохранив за годы развала советского государства интеллектуальный и научный потенциал, сумел за последние годы значительно обновить аппаратурно-методическую базу в этой области и приобрести ценный опыт разработки инструментальных методов элементного и радионуклидного анализа. РГП ИЯФ РК располагает крупной аналитической базой для выполнения элементного анализа минерального сырья, включающей комплекс исследовательского реактора ВВР-К, парк современного аналитического и вспомогательного оборудования, квалифицированный научный и технический персонал. Институт обладает обширным опытом проведения аналитических исследований по аттестованным методикам выполнения измерений, занесенным в Реестр Государственной системы обеспечения единства измерений РК, включающим такие методы как инструментальный нейтронно-активационный анализ, рентгенофлуоресцентный анализ, масс-спектрометрический и атомно-эмиссионные методы с индуктивно-связанной плазмой, комплекс химических методов анализа.

Центр комплексных экологических исследований РГП ИЯФ аккредитован в системе аккредитации РК на соответствие требованиям ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 «Общие требования к компетенции испытательных и калибровочных лабораторий».

В настоящее время аналитические возможности РГП ИЯФ РК могут быть использованы для проведения внешнего контроля качества химического анализа геологических проб, а также для выполнения уникальных видов анализа (определение благородных, редких и редкоземельных элементов), недоступных другими методами по чувствительности или по возможности определения.

Аналитические возможности РГП ИЯФ могут быть значительно расширены, для размещения новых производственных лабораторий имеются здания, необходимые инженерные коммуникации, опыт создания и эксплуатации крупных аналитических лабораторий, квалифицированные исследователи, владеющие современными методиками аналитических исследований. Для переоборудования существующих зданий и оснащения новых лабораторий потребуются значительно меньшие финансовые вложения, чем при варианте создания научно-исследовательского центра «с нуля».