Реакторни ишга туширишдан олдин. Олимлар ядро технологияларини қандай текширади ва Бунга Ўзбекистоннинг қандай алоқаси бор?
Реакторни ишга туширишдан олдин. Олимлар ядровий технологияларни қандай текширадилар ва бунга Ўзбекистоннинг қандай алоқаси бор?
Янги авлод реакторларининг ёқилғиси ва материаллари кўп йиллик фойдаланишга бардош бера оладими ва уларнинг ўзини тутишини ҳисоблаб чиқадиган компьютер моделлари қанчалик аниқ? Бу саволлар Тошкентдаги халқаро муҳокаманинг бир қисмига айланди, у ерда 18 мамлакат мутахассислари Россияда қурилаётган МБИР тадқиқот реакторида бўлажак тажрибаларни муҳокама қилдилар. Тадқиқот марказлари қандай ҳамкорлик қилишни режалаштирмоқда, қайси технологияларни синаб кўришмоқчи ва бу тадқиқотларда Ўзбекистон қандай роль ўйнаши мумкинлигини Podrobno.uz мухбири аниқлади.
Реактор ичидаги жараёнлар махсус дастурлар — ҳисоб-китоб кодлари ёрдамида моделлаштирилади. Улар ёқилғи ва конструкцион материалларнинг ўзини тутишини ҳисоблаш, ускуналарнинг ишлашини баҳолаш ва лойиҳалаштирилаётган қурилмаларнинг хавфсизлигини баҳолаш учун ҳисоб-китобларни бажариш имконини беради. Бироқ, ҳатто энг мукаммал моделлар ҳам текширувга муҳтож: ҳисоб-китоб натижаларини реал тажрибалар маълумотлари билан солиштириш керак. Шу сабабли, тадқиқот реакторлари моддаларнинг радиация таъсирида қандай ўзгаришини ўрганадиган материалшуносларгагина эмас, балки лойиҳалаш ва хавфсизликни баҳолаш дастурларини ишлаб чиқувчиларга ҳам зарур. Тажриба маълумотлари ҳисоб-китобларни аниқлаштириш, илмий гипотезаларни текшириш ва амалиётда қайси ечимларни қўллаш мумкинлигини аниқлаш имконини беради.
Шундай тадқиқотлар имкониятларини кенгайтириши керак бўлган қурилмалардан бири — тезкор нейтронлардаги кўп мақсадли МБИР тадқиқот реакторидир. У Россиянинг Димитровград шаҳрида қурилмоқда. Қурилиш давом этаётган бир пайтда, МБИР базасидаги Халқаро тадқиқотлар маркази (МБИР ХТМ) иштирокчилари бўлажак тажрибалар дастурини шакллантирмоқда ва халқаро ҳамкорлик йўналишларини аниқламоқда.
Қайси технологияларни синаб кўришмоқчи?
Истиқболли реакторларга мураккаб шароитларда, шу жумладан жадал нейтрон нурланиши таъсири остида узоқ муддатли фойдаланишга бардош бера оладиган ёқилғи ва конструкцион материаллар керак. Уларнинг хусусиятлари ва ишончлилигини баҳолаш учун тадқиқот қурилмаларида махсус синовлар ўтказиш зарур.
Бундай имкониятларга талаб юқори экани ҳақида Халқаро атом энергияси агентлиги (МАГАТЭ) статистикаси гувоҳлик беради. Агентликнинг тадқиқот реакторлари шўъбаси раҳбари Пётр Чакров таъкидлаганидек, бугунги кунда дунёда 54 мамлакатда 228 та тадқиқот реактори ишламоқда, яна 16 та қурилма қурилмоқда. Унинг сўзларига кўра, МБИР тезкор нейтронлардаги энг юқори оқимли тадқиқот реакторига айланади ва нурланиш синовлари имкониятларини кенгайтиради.
Тадқиқотларнинг йирик йўналишларидан бири янги авлод реакторлари учун ёқилғи ва материаллар ишлаб чиқиш бўлади. Хусусан, олимлар узоқроқ фойдаланишга мўлжалланган ва оғир шароитларга, шу жумладан авария ҳолатларига чидамлилиги оширилган ечимларни ўрганиш ниятида.
Яна бир муҳим мавзу — ишлатилган ядро ёқилғиси компонентларидан қайта фойдаланиш. МБИР ХТМ Маслаҳат кенгаши раиси, Россия фанлар академияси вице-президенти Степан Калмыков бундай ёндашув ядро ресурсларидан тўлиқроқ фойдаланиш ва якунда кўмилиши керак бўлган радиоактив чиқиндилар миқдорини камайтириш имконини беришини тушунтирди.
Ушбу циклнинг айрим элементлари аллақачон амалиётда қўлланилмоқда. "Росатом" давлат корпорацияси таркибига кирувчи "Наука и инновации" хусусий муассасасининг радиохимия йўналиши раҳбари Андрей Шадриннинг айтишича, сув-сув энергетик реакторларининг ишлатилган ёқилғисидан ажратиб олинган плутоний БН-800 тезкор реактори учун аралаш уран-плутоний МОКС-ёқилғисини ишлаб чиқаришда фойдаланилади.
МБИРдан конструкцион материаллар ва ёқилғини, шу жумладан авария шароитларига чидамлироқ бўлганларини синаш учун фойдаланиш назарда тутилмоқда. Бундай тадқиқотлар янги ечимларнинг хусусиятларини баҳолашга ва уларнинг истиқболли реактор тизимлари учун яроқлилигини текширишга ёрдам бериши керак.
Тошкентда бошқа йўналишлар ҳам муҳокама қилинди: бўлажак термоядро қурилмалари учун материаллар, суюқ тузли технологиялар ва кичик ядро энергетикаси соҳасидаги ишланмалар. Уларнинг ҳар бири тажрибавий текширувни талаб қилади — янги материаллар хусусиятларини баҳолашдан тортиб, айрим техник ечимларнинг ишлашга лаёқатлилигини тасдиқлашгача.
"«МБИР ХТМ» Консорциуми Лидери" ташкилоти бош директори Василий Константинов тадқиқот реактори иссиқлигининг бир қисмидан электр энергияси ишлаб чиқариш учун фойдаланиш назарда тутилганини эслатиб ўтди. Унинг сўзларига кўра, МБИР "бўлажак энергия қурилмасининг прототипи, айрим ечимларнинг демонстратори бўлиши мумкин".
Нима учун тадқиқотларга турли мамлакатлар қўшилмоқда?
Айнан тажриба маълумотларига бўлган эҳтиёж МБИР ХТМ Маслаҳат кенгашининг сентябрь охирида Ўзбекистон Фанлар академияси Ядро физикаси институтида (ЯФИ) бўлиб ўтган учинчи йиғилишининг асосий мавзуларидан бирига айланди.
Учрашув 18 мамлакатдаги 72 та ташкилотдан 150 дан ортиқ вакилни бирлаштирди. Иштирокчилар бевосита ҳамда видеоалоқа орқали қўшилдилар. Taққослаш учун: Дубнадаги аввалги йиғилишда 41 та ташкилотдан 87 нафар эксперт қатнашган эди.
Олимлар ва соҳа ташкилотлари вакиллари янги реактор тизимларини ишлаб чиқувчиларга қандай тажрибалар зарурлигини, тадқиқот вазифаларини қандай тақсимлашни ва биргаликдаги ишларни қай тарзда ташкил этишни муҳокама қилдилар. МБИР қурилаётган бир пайтда, халқаро марказ иштирокчилари илмий ташкилотларнинг эҳтиёжларини аниқламоқда ва қурилма ишга туширилгандан сўнг амалга ошириладиган тадқиқот йўналишларини шакллантирмоқда.
"Росатом" бош директорининг фан ва стратегия бўйича ўринбосари Евгений Абакумов МБИРдан ҳисоб-китоб дастурларини ишлаб чиқувчиларнинг ҳамкорлик майдони сифатида фойдаланишни таклиф этди. Унинг ғоясига кўра, айрим жараёнларни моделлаштириш учун турли илмий мактаблар томонидан яратилган воситаларни бирлаштириш ва биргаликда қўллаш мумкин.
Бу турли моделлар натижаларини тажриба маълумотлари билан солиштириш, ҳисоб-китобларни аниқлаштириш ва тадқиқот имкониятларини кенгайтириш имконини беради. Абакумов Тошкентдаги йиғилишнинг ўзини "МБИР лойиҳаси ҳақиқатан ҳам халқаро илмий ҳамжамият учун қизиқарли" эканининг тасдиғи деб атади.
Консорциумнинг турли иштирокчилари лойиҳага қўшилиш учун ўз сабабларига эга, аммо амалий вазифалар кўп жиҳатдан бир хил. Масалан, Хитой атом энергияси ассоциацияси халқаро ҳамкорликни тадқиқотларни самаралироқ ташкил этиш усули сифатида кўриб чиқмоқда.
Ассоциация бош котиби ўринбосари Лун Маосюн биргаликдаги ишнинг учта асосий афзаллигини ажратиб кўрсатди: харажатларни тақсимлаш, тадқиқот муддатларини қисқартириш ва тажриба маълумотларини бирлаштириш. Мураккаб илмий лойиҳалар учун бу жуда муҳим, чунки айрим синовлар катта ресурсларни, махсус ускуналарни ва турли соҳалардаги экспертларнинг иштирокини талаб қилиши мумкин.
Мустақил ядро дастурларини ва мутахассисларни тайёрлаш тизимларини ривожлантираётган давлатлар ҳам бу ишдан манфаатдор. Шунга кўра, 14 та давлатни бирлаштирган Араб атом энергияси агентлиги (AAEA) МБИРни тадқиқотлар ва кадрлар тайёрлаш учун база сифатида кўрмоқда.
2026 йил февраль ойида агентлик "«МБИР ХТМ» Консорциуми Лидери" ташкилоти билан стратегик ҳамкорлик тўғрисида битим имзолади. AAEA бош директори Салем Хамди МБИР билан ҳамкорликда араб мамлакатлари тўртинчи авлод реакторлари учун ёқилғи ва материаллар тадқиқотини, тиббий радиоизотоплар ишлаб чиқаришни ва радиоактив чиқиндилар билан ишлаш технологияларини ривожлантиришга умид қилаётганини таъкидлади. Яна бир йўналиш — регуляторлар учун ҳисоб-китоб кодларини валидация қилиш (текшириш).
"Энг муҳим вектор — махсус араб ўқув марказини яратишдир", — деб қўшимча қилди Хамди.
Йиғилишда Вьетнам, Ҳиндистон, Бразилия, Ироқ, Иордания ва Сурия мутахассислари ҳам маърузалар тақдим этдилар.
Шу тариқа, муҳокама нафақат бўлажак синовларнинг техник вазифаларини, балки кадрлар тайёрлаш, илмий маълумотлар алмашиш ва халқаро тадқиқотларни ташкил этиш масалаларини ҳам қамраб олди.
Учрашув якунлари бўйича иштирокчилар янги реактор тизимларини ишлаб чиқувчиларнинг эҳтиёжларини аниқлаштириб олдилар. Кейинги қадам — устувор йўналишларни белгилаш ва қўшма тажрибаларни тайёрлашдир.
Компьютер моделларига ҳам синовлар керак
Муҳокамада ҳисоб-китоб кодларини — олимлар реактор ичидаги жараёнларни моделлаштирадиган дастурларни текшириш алоҳида ўрин эгаллади. Бундай воситалар материалларнинг ўзини тутишини баҳолаш, ускуналарнинг ишлаш параметрларини ҳисоблаш ва лойиҳалаштирилаётган қурилмалар хавфсизлигини уларнинг ечимлари амалиётда жорий этилишидан олдин таҳлил қилиш имконини беради.
Аммо ҳисоб-китобларнинг аниқлиги дастур реал физик жараёнларни қанчалик яхши тавсифлашига боғлиқ. Бунинг учун моделлаштириш натижаларини тадқиқот реакторларида олинган тажриба маълумотлари билан солиштириш керак. Агар фарқлар аниқланса, моделлар аниқлаштирилади, ҳисоб-китоблар эса қайта текширилади.
Шу сабабли, тажриба базасидан фойдаланиш имконияти бирданига бир нечта мутахассислар гуруҳи учун муҳимдир: ёқилғи ва материаллар тадқиқотчилари, реактор технологияларини ишлаб чиқувчилар ва дастурий таъминот муаллифлари. Бу соҳадаги халқаро ҳамкорлик турли илмий марказлар томонидан олинган маълумотларни бирлаштириш ва улардан ҳисоб-китобларни текшириш учун фойдаланиш имконини беради.
Евгений Абакумов айнан шундай ёндашувни ривожлантиришни таклиф қилди. Унинг фикрича, МБИР ҳисоб-китоб дастурларини ишлаб чиқувчилар айрим жараёнларни моделлаштириш бўйича биргаликда ишлайдиган ва натижаларни тажриба маълумотлари ёрдамида текширадиган майдонга айланиши мумкин.
Йиғилишда сунъий интеллект имкониятлари ҳам муҳокама қилинди. Ундан материалларни танлаш ва технологик параметрларни оптималлаштириш учун фойдаланиш назарда тутилмоқда. Шу билан бирга, сунъий интеллект ҳам, анъанавий ҳисоб-китоб дастурлари каби, ишончли бошланғич маълумотларга ва натижаларни текширишга муҳтож. Тажрибалар алгоритмлар томонидан таклиф қилинган ечимлар материалларнинг реал хусусиятларига ва реактор тизимларининг фойдаланиш шароитларига қанчалик мос келишини баҳолашга ёрдам бериши керак.
Шу тариқа, МБИРнинг бўлажак тадқиқот дастури нафақат ёқилғи ва материалларни синаш билан боғлиқ. У, шунингдек, янги реакторларни лойиҳалаш ва хавфсизлигини баҳолашда фойдаланиладиган моделлаштириш усулларини такомиллаштириш учун асос яратиши керак.
Бу Ўзбекистонга нима беради?
Ўзбекистон Фанлар академияси Ядро физикаси институти учун лойиҳада иштирок этиш — мавжуд тадқиқотларни кенгайтириш ва қўшимча тажриба имкониятларига эга бўлиш имкониятидир.
ЯФИ радиацион материалшунослик ва янги турдаги ёқилғиларни ўрганиш билан шуғулланади. Ўзбекистон Фанлар академияси президенти Шавкат Аюповнинг сўзларига кўра, айнан тезкор нейтронларнинг юқори оқими туфайли бу ишни кенгайтириш истиқболи институтнинг МБИР консорциумига биринчилардан бўлиб қўшилишига туртки берди.
Гап амалдаги илмий инфратузилмани алмаштириш ҳақида эмас, балки уни янги қурилма имкониятлари билан тўлдириш ҳақида бормоқда. ЯФИ директори, академик Илҳом Содиқов МБИРдаги бўлажак тадқиқотларни институтнинг аллақачон ишлаб турган тажриба базаси, шу жумладан модернизация қилинган ВВР-СМ тадқиқот реактори ва тезлаткичлар мажмуаси билан боғлади.
"Бугунги учрашув замонавий ядро физикаси ва реактор технологиялари чегара билмаслигини яққол кўрсатиб турибди. Қурилаётган МБИР реактори имкониятларини ЯФИнинг амалдаги инфратузилмаси, жумладан, модернизация қилинган ВВР-СМ тадқиқот реакторимиз ва тезлаткичлар мажмуаси билан интеграция қилиш макроминтақада амалий фан учун принципиал жиҳатдан янги уфқларни очади.
Биз биргаликдаги материалшунослик тажрибаларида, ҳисоб-китоб кодларини верификация қилишда (текширишда) ва радиоизотоплар ишлаб чиқаришда жуда катта салоҳиятни кўряпмиз. Ишончим комилки, бизнинг ноёб компетентлигимиз ва тажриба базаларимизнинг бирлашиши ядровий хавфсизликни ва тинчлик атомининг барқарор ривожланишини таъминлаш учун ишончли пойдевор бўлади", — деди олим.
Шу тариқа, Ўзбекистоннинг МБИРга қизиқиши бирданига бир нечта йўналишлар билан боғлиқ: материаллар ва ёқилғи тадқиқотлари, ҳисоб-китоб моделларини текшириш ва радиоизотоплар ишлаб чиқариш. Хорижий илмий марказлар билан биргаликдаги ишлар тажриба маълумотлари ва тажриба алмашиш учун ҳам имкониятлар очади.
Бундай инфратузилмани ривожлантириш муҳимлигини йиғилиш иштирокчиларига қутлов йўллаган "Курчатов институти" Миллий тадқиқот маркази президенти Михаил Ковальчук ҳам таъкидлади.
У ўз мурожаатида қурилаётган МБИР ва амалдаги ПИК тадқиқот реактори — нейтрон оқимларининг бутун спектрини қамраб олувчи бир-бирини тўлдирувчи иккита қурилма эканини қайд этди. Унинг сўзларига кўра, "мегасайенс" синфидаги илмий қурилмалар учун ягона комплекс илмий дастурни шакллантириш ҳал қилувчи аҳамиятга эга бўлиб, бу уларнинг имкониятларидан келишилган тадқиқотлар ва халқаро ҳамкорлик доирасида фойдаланиш имконини беради.
Қутловда, шунингдек, Ўзбекистон Ядро физикаси институтида "Курчатов институти" Миллий тадқиқот маркази филиалининг очилиши ҳақида ҳам сўз юритилган. Бу илмий алоқаларни мустаҳкамлаши ва мутахассислар тайёрлаш имкониятларини кенгайтириши мумкин бўлган ҳамкорликнинг яна бир йўналишидир.
Мамлакат учун тадқиқот базасини ривожлантириш ўз атом дастури фонида қўшимча аҳамият касб этмоқда: Ўзбекистон биринчи атом электр станциясини қурмоқда. Атом энергетикаси ривожланиб бориши билан материалларнинг хусусиятларини баҳолашга, муҳандислик ечимларини текширишга ҳамда ускуналарнинг хавфсизлиги ва ишончлилиги билан боғлиқ тадқиқотларда иштирок этишга қодир бўлган мутахассисларнинг роли ортиб боради.
"Ўзбекистон ҳозир кенг миқёсда атом энергетикаси томон ҳаракатланмоқда ва Фанлар академияси томонидан қўйилган илмий-техник асос энергетика дастурида ўз ифодасини топади", — деди Евгений Абакумов.
Кейин нима бўлади?
Тошкентдаги учрашув МБИРдаги тадқиқотлар дастури кенг кўламли вазифаларни — ёқилғи ва конструкцион материалларни синашдан тортиб, ишлатилган ядро ёқилғиси компонентларидан қайта фойдаланиш, радиоизотоплар ишлаб чиқариш ва компьютер моделларини такомиллаштиришгача бўлган соҳаларни қамраб олишини кўрсатди.
Ушбу йўналишларнинг ҳар бири ортида олимлар текшириши ва такомиллаштириши керак бўлган муайян ечимлар турибди. Баъзи тажрибалар жадал нурланиш ва узоқ муддатли фойдаланиш пайтида материалларнинг ўзини қандай тутишини аниқлашга ёрдам бериши керак. бошқалари — ҳисоб-китоб кодларини текшириш, хавфсизликни баҳолаш ва янги реактор технологияларини ривожлантириш учун маълумотлар бериши лозим. Айрим тадқиқотлар мутахассисларни тайёрлаш ва илмий ишланмаларда сунъий интеллектни қўллаш билан боғлиқ бўлади.
МБИР ишга туширилгандан сўнг, тезкор нейтронларнинг юқори оқими нурланиш синовлари имкониятларини кенгайтириши керак. Халқаро шериклик, ўз навбатида, илмий марказларга турли тадқиқот мактабларининг маълумотлари ва тажрибасини бирлаштириш, харажатларни тақсимлаш ва мураккаб вазифалар устида ишлаш муддатларини қисқартириш имконини беради.
Ўзбекистон учун лойиҳада иштирок этиш ЯФИнинг амалдаги инфратузилмасини янги тажриба имкониятлари билан тўлдириш ҳамда атом фани ва энергетикасида талаб юқори бўлган тадқиқотларни ривожлантириш имкониятини англатади.
"Янги реакторлар учун реактор"нинг асосий мақсади ҳам айнан шунда: олимларнинг ишланмаларини текшириш, компьютер моделларини аниқлаштириш ва атом технологияларининг кейинги авлоди учун ечимлар тайёрлашга ёрдам берадиган тажриба асосини яратиш.