Reaktorni ishga tushirishdan oldin. Olimlar yadro texnologiyalarini qanday tekshiradi va Bunga Oʻzbekistonning qanday aloqasi bor?
Reaktorni ishga tushirishdan oldin. Olimlar yadroviy texnologiyalarni qanday tekshiradilar va bunga Oʻzbekistonning qanday aloqasi bor?
Yangi avlod reaktorlarining yoqilgʻisi va materiallari koʻp yillik foydalanishga bardosh bera oladimi va ularning oʻzini tutishini hisoblab chiqadigan kompyuter modellari qanchalik aniq? Bu savollar Toshkentdagi xalqaro muhokamaning bir qismiga aylandi, u yerda 18 mamlakat mutaxassislari Rossiyada qurilayotgan MBIR tadqiqot reaktorida boʻlajak tajribalarni muhokama qildilar. Tadqiqot markazlari qanday hamkorlik qilishni rejalashtirmoqda, qaysi texnologiyalarni sinab koʻrishmoqchi va bu tadqiqotlarda Oʻzbekiston qanday rol oʻynashi mumkinligini Podrobno.uz muxbiri aniqladi.
Reaktor ichidagi jarayonlar maxsus dasturlar — hisob-kitob kodlari yordamida modellashtiriladi. Ular yoqilgʻi va konstruktsion materiallarning oʻzini tutishini hisoblash, uskunalarning ishlashini baholash va loyihalashtirilayotgan qurilmalarning xavfsizligini baholash uchun hisob-kitoblarni bajarish imkonini beradi. Biroq, hatto eng mukammal modellar ham tekshiruvga muhtoj: hisob-kitob natijalarini real tajribalar maʼlumotlari bilan solishtirish kerak. Shu sababli, tadqiqot reaktorlari moddalarning radiatsiya taʼsirida qanday oʻzgarishini oʻrganadigan materialshunoslargagina emas, balki loyihalash va xavfsizlikni baholash dasturlarini ishlab chiquvchilarga ham zarur. Tajriba maʼlumotlari hisob-kitoblarni aniqlashtirish, ilmiy gipotezalarni tekshirish va amaliyotda qaysi yechimlarni qoʻllash mumkinligini aniqlash imkonini beradi.
Shunday tadqiqotlar imkoniyatlarini kengaytirishi kerak boʻlgan qurilmalardan biri — tezkor neytronlardagi koʻp maqsadli MBIR tadqiqot reaktoridir. U Rossiyaning Dimitrovgrad shahrida qurilmoqda. Qurilish davom etayotgan bir paytda, MBIR bazasidagi Xalqaro tadqiqotlar markazi (MBIR XTM) ishtirokchilari boʻlajak tajribalar dasturini shakllantirmoqda va xalqaro hamkorlik yoʻnalishlarini aniqlamoqda.
Qaysi texnologiyalarni sinab koʻrishmoqchi?
Istiqbolli reaktorlarga murakkab sharoitlarda, shu jumladan jadal neytron nurlanishi taʼsiri ostida uzoq muddatli foydalanishga bardosh bera oladigan yoqilgʻi va konstruktsion materiallar kerak. Ularning xususiyatlari va ishonchliligini baholash uchun tadqiqot qurilmalarida maxsus sinovlar oʻtkazish zarur.
Bunday imkoniyatlarga talab yuqori ekani haqida Xalqaro atom energiyasi agentligi (MAGATE) statistikasi guvohlik beradi. Agentlikning tadqiqot reaktorlari shoʻʼbasi rahbari Pyotr Chakrov taʼkidlaganidek, bugungi kunda dunyoda 54 mamlakatda 228 ta tadqiqot reaktori ishlamoqda, yana 16 ta qurilma qurilmoqda. Uning soʻzlariga koʻra, MBIR tezkor neytronlardagi eng yuqori oqimli tadqiqot reaktoriga aylanadi va nurlanish sinovlari imkoniyatlarini kengaytiradi.
Tadqiqotlarning yirik yoʻnalishlaridan biri yangi avlod reaktorlari uchun yoqilgʻi va materiallar ishlab chiqish boʻladi. Xususan, olimlar uzoqroq foydalanishga moʻljallangan va ogʻir sharoitlarga, shu jumladan avariya holatlariga chidamliligi oshirilgan yechimlarni oʻrganish niyatida.
Yana bir muhim mavzu — ishlatilgan yadro yoqilgʻisi komponentlaridan qayta foydalanish. MBIR XTM Maslahat kengashi raisi, Rossiya fanlar akademiyasi vitse-prezidenti Stepan Kalmikov bunday yondashuv yadro resurslaridan toʻliqroq foydalanish va yakunda koʻmilishi kerak boʻlgan radioaktiv chiqindilar miqdorini kamaytirish imkonini berishini tushuntirdi.
Ushbu tsiklning ayrim elementlari allaqachon amaliyotda qoʻllanilmoqda. "Rosatom" davlat korporatsiyasi tarkibiga kiruvchi "Nauka i innovatsii" xususiy muassasasining radioximiya yoʻnalishi rahbari Andrey Shadrinning aytishicha, suv-suv energetik reaktorlarining ishlatilgan yoqilgʻisidan ajratib olingan plutoniy BN-800 tezkor reaktori uchun aralash uran-plutoniy MOKS-yoqilgʻisini ishlab chiqarishda foydalaniladi.
MBIRdan konstruktsion materiallar va yoqilgʻini, shu jumladan avariya sharoitlariga chidamliroq boʻlganlarini sinash uchun foydalanish nazarda tutilmoqda. Bunday tadqiqotlar yangi yechimlarning xususiyatlarini baholashga va ularning istiqbolli reaktor tizimlari uchun yaroqliligini tekshirishga yordam berishi kerak.
Toshkentda boshqa yoʻnalishlar ham muhokama qilindi: boʻlajak termoyadro qurilmalari uchun materiallar, suyuq tuzli texnologiyalar va kichik yadro energetikasi sohasidagi ishlanmalar. Ularning har biri tajribaviy tekshiruvni talab qiladi — yangi materiallar xususiyatlarini baholashdan tortib, ayrim texnik yechimlarning ishlashga layoqatliligini tasdiqlashgacha.
"«MBIR XTM» Konsortsiumi Lideri" tashkiloti bosh direktori Vasiliy Konstantinov tadqiqot reaktori issiqligining bir qismidan elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun foydalanish nazarda tutilganini eslatib oʻtdi. Uning soʻzlariga koʻra, MBIR "boʻlajak energiya qurilmasining prototipi, ayrim yechimlarning demonstratori boʻlishi mumkin".
Nima uchun tadqiqotlarga turli mamlakatlar qoʻshilmoqda?
Aynan tajriba maʼlumotlariga boʻlgan ehtiyoj MBIR XTM Maslahat kengashining sentyabr oxirida Oʻzbekiston Fanlar akademiyasi Yadro fizikasi institutida (YAFI) boʻlib oʻtgan uchinchi yigʻilishining asosiy mavzularidan biriga aylandi.
Uchrashuv 18 mamlakatdagi 72 ta tashkilotdan 150 dan ortiq vakilni birlashtirdi. Ishtirokchilar bevosita hamda videoaloqa orqali qoʻshildilar. Taqqoslash uchun: Dubnadagi avvalgi yigʻilishda 41 ta tashkilotdan 87 nafar ekspert qatnashgan edi.
Olimlar va soha tashkilotlari vakillari yangi reaktor tizimlarini ishlab chiquvchilarga qanday tajribalar zarurligini, tadqiqot vazifalarini qanday taqsimlashni va birgalikdagi ishlarni qay tarzda tashkil etishni muhokama qildilar. MBIR qurilayotgan bir paytda, xalqaro markaz ishtirokchilari ilmiy tashkilotlarning ehtiyojlarini aniqlamoqda va qurilma ishga tushirilgandan soʻng amalga oshiriladigan tadqiqot yoʻnalishlarini shakllantirmoqda.
"Rosatom" bosh direktorining fan va strategiya boʻyicha oʻrinbosari Yevgeniy Abakumov MBIRdan hisob-kitob dasturlarini ishlab chiquvchilarning hamkorlik maydoni sifatida foydalanishni taklif etdi. Uning gʻoyasiga koʻra, ayrim jarayonlarni modellashtirish uchun turli ilmiy maktablar tomonidan yaratilgan vositalarni birlashtirish va birgalikda qoʻllash mumkin.
Bu turli modellar natijalarini tajriba maʼlumotlari bilan solishtirish, hisob-kitoblarni aniqlashtirish va tadqiqot imkoniyatlarini kengaytirish imkonini beradi. Abakumov Toshkentdagi yigʻilishning oʻzini "MBIR loyihasi haqiqatan ham xalqaro ilmiy hamjamiyat uchun qiziqarli" ekanining tasdigʻi deb atadi.
Konsortsiumning turli ishtirokchilari loyihaga qoʻshilish uchun oʻz sabablariga ega, ammo amaliy vazifalar koʻp jihatdan bir xil. Masalan, Xitoy atom energiyasi assotsiatsiyasi xalqaro hamkorlikni tadqiqotlarni samaraliroq tashkil etish usuli sifatida koʻrib chiqmoqda.
Assotsiatsiya bosh kotibi oʻrinbosari Lun Maosyun birgalikdagi ishning uchta asosiy afzalligini ajratib koʻrsatdi: xarajatlarni taqsimlash, tadqiqot muddatlarini qisqartirish va tajriba maʼlumotlarini birlashtirish. Murakkab ilmiy loyihalar uchun bu juda muhim, chunki ayrim sinovlar katta resurslarni, maxsus uskunalarni va turli sohalardagi ekspertlarning ishtirokini talab qilishi mumkin.
Mustaqil yadro dasturlarini va mutaxassislarni tayyorlash tizimlarini rivojlantirayotgan davlatlar ham bu ishdan manfaatdor. Shunga koʻra, 14 ta davlatni birlashtirgan Arab atom energiyasi agentligi (AAEA) MBIRni tadqiqotlar va kadrlar tayyorlash uchun baza sifatida koʻrmoqda.
2026 yil fevral oyida agentlik "«MBIR XTM» Konsortsiumi Lideri" tashkiloti bilan strategik hamkorlik toʻgʻrisida bitim imzoladi. AAEA bosh direktori Salem Xamdi MBIR bilan hamkorlikda arab mamlakatlari toʻrtinchi avlod reaktorlari uchun yoqilgʻi va materiallar tadqiqotini, tibbiy radioizotoplar ishlab chiqarishni va radioaktiv chiqindilar bilan ishlash texnologiyalarini rivojlantirishga umid qilayotganini taʼkidladi. Yana bir yoʻnalish — regulyatorlar uchun hisob-kitob kodlarini validatsiya qilish (tekshirish).
"Eng muhim vektor — maxsus arab oʻquv markazini yaratishdir", — deb qoʻshimcha qildi Xamdi.
Yigʻilishda Vyetnam, Hindiston, Braziliya, Iroq, Iordaniya va Suriya mutaxassislari ham maʼruzalar taqdim etdilar.
Shu tariqa, muhokama nafaqat boʻlajak sinovlarning texnik vazifalarini, balki kadrlar tayyorlash, ilmiy maʼlumotlar almashish va xalqaro tadqiqotlarni tashkil etish masalalarini ham qamrab oldi.
Uchrashuv yakunlari boʻyicha ishtirokchilar yangi reaktor tizimlarini ishlab chiquvchilarning ehtiyojlarini aniqlashtirib oldilar. Keyingi qadam — ustuvor yoʻnalishlarni belgilash va qoʻshma tajribalarni tayyorlashdir.
Kompyuter modellariga ham sinovlar kerak
Muhokamada hisob-kitob kodlarini — olimlar reaktor ichidagi jarayonlarni modellashtiradigan dasturlarni tekshirish alohida oʻrin egalladi. Bunday vositalar materiallarning oʻzini tutishini baholash, uskunalarning ishlash parametrlarini hisoblash va loyihalashtirilayotgan qurilmalar xavfsizligini ularning yechimlari amaliyotda joriy etilishidan oldin tahlil qilish imkonini beradi.
Ammo hisob-kitoblarning aniqligi dastur real fizik jarayonlarni qanchalik yaxshi tavsiflashiga bogʻliq. Buning uchun modellashtirish natijalarini tadqiqot reaktorlarida olingan tajriba maʼlumotlari bilan solishtirish kerak. Agar farqlar aniqlansa, modellar aniqlashtiriladi, hisob-kitoblar esa qayta tekshiriladi.
Shu sababli, tajriba bazasidan foydalanish imkoniyati birdaniga bir nechta mutaxassislar guruhi uchun muhimdir: yoqilgʻi va materiallar tadqiqotchilari, reaktor texnologiyalarini ishlab chiquvchilar va dasturiy taʼminot mualliflari. Bu sohadagi xalqaro hamkorlik turli ilmiy markazlar tomonidan olingan maʼlumotlarni birlashtirish va ulardan hisob-kitoblarni tekshirish uchun foydalanish imkonini beradi.
Yevgeniy Abakumov aynan shunday yondashuvni rivojlantirishni taklif qildi. Uning fikricha, MBIR hisob-kitob dasturlarini ishlab chiquvchilar ayrim jarayonlarni modellashtirish boʻyicha birgalikda ishlaydigan va natijalarni tajriba maʼlumotlari yordamida tekshiradigan maydonga aylanishi mumkin.
Yigʻilishda sunʼiy intellekt imkoniyatlari ham muhokama qilindi. Undan materiallarni tanlash va texnologik parametrlarni optimallashtirish uchun foydalanish nazarda tutilmoqda. Shu bilan birga, sunʼiy intellekt ham, anʼanaviy hisob-kitob dasturlari kabi, ishonchli boshlangʻich maʼlumotlarga va natijalarni tekshirishga muhtoj. Tajribalar algoritmlar tomonidan taklif qilingan yechimlar materiallarning real xususiyatlariga va reaktor tizimlarining foydalanish sharoitlariga qanchalik mos kelishini baholashga yordam berishi kerak.
Shu tariqa, MBIRning boʻlajak tadqiqot dasturi nafaqat yoqilgʻi va materiallarni sinash bilan bogʻliq. U, shuningdek, yangi reaktorlarni loyihalash va xavfsizligini baholashda foydalaniladigan modellashtirish usullarini takomillashtirish uchun asos yaratishi kerak.
Bu Oʻzbekistonga nima beradi?
Oʻzbekiston Fanlar akademiyasi Yadro fizikasi instituti uchun loyihada ishtirok etish — mavjud tadqiqotlarni kengaytirish va qoʻshimcha tajriba imkoniyatlariga ega boʻlish imkoniyatidir.
YAFI radiatsion materialshunoslik va yangi turdagi yoqilgʻilarni oʻrganish bilan shugʻullanadi. Oʻzbekiston Fanlar akademiyasi prezidenti Shavkat Ayupovning soʻzlariga koʻra, aynan tezkor neytronlarning yuqori oqimi tufayli bu ishni kengaytirish istiqboli institutning MBIR konsortsiumiga birinchilardan boʻlib qoʻshilishiga turtki berdi.
Gap amaldagi ilmiy infratuzilmani almashtirish haqida emas, balki uni yangi qurilma imkoniyatlari bilan toʻldirish haqida bormoqda. YAFI direktori, akademik Ilhom Sodiqov MBIRdagi boʻlajak tadqiqotlarni institutning allaqachon ishlab turgan tajriba bazasi, shu jumladan modernizatsiya qilingan VVR-SM tadqiqot reaktori va tezlatkichlar majmuasi bilan bogʻladi.
"Bugungi uchrashuv zamonaviy yadro fizikasi va reaktor texnologiyalari chegara bilmasligini yaqqol koʻrsatib turibdi. Qurilayotgan MBIR reaktori imkoniyatlarini YAFIning amaldagi infratuzilmasi, jumladan, modernizatsiya qilingan VVR-SM tadqiqot reaktorimiz va tezlatkichlar majmuasi bilan integratsiya qilish makromintaqada amaliy fan uchun printsipial jihatdan yangi ufqlarni ochadi.
Biz birgalikdagi materialshunoslik tajribalarida, hisob-kitob kodlarini verifikatsiya qilishda (tekshirishda) va radioizotoplar ishlab chiqarishda juda katta salohiyatni koʻryapmiz. Ishonchim komilki, bizning noyob kompetentligimiz va tajriba bazalarimizning birlashishi yadroviy xavfsizlikni va tinchlik atomining barqaror rivojlanishini taʼminlash uchun ishonchli poydevor boʻladi", — dedi olim.
Shu tariqa, Oʻzbekistonning MBIRga qiziqishi birdaniga bir nechta yoʻnalishlar bilan bogʻliq: materiallar va yoqilgʻi tadqiqotlari, hisob-kitob modellarini tekshirish va radioizotoplar ishlab chiqarish. Xorijiy ilmiy markazlar bilan birgalikdagi ishlar tajriba maʼlumotlari va tajriba almashish uchun ham imkoniyatlar ochadi.
Bunday infratuzilmani rivojlantirish muhimligini yigʻilish ishtirokchilariga qutlov yoʻllagan "Kurchatov instituti" Milliy tadqiqot markazi prezidenti Mixail Kovalchuk ham taʼkidladi.
U oʻz murojaatida qurilayotgan MBIR va amaldagi PIK tadqiqot reaktori — neytron oqimlarining butun spektrini qamrab oluvchi bir-birini toʻldiruvchi ikkita qurilma ekanini qayd etdi. Uning soʻzlariga koʻra, "megasayens" sinfidagi ilmiy qurilmalar uchun yagona kompleks ilmiy dasturni shakllantirish hal qiluvchi ahamiyatga ega boʻlib, bu ularning imkoniyatlaridan kelishilgan tadqiqotlar va xalqaro hamkorlik doirasida foydalanish imkonini beradi.
Qutlovda, shuningdek, Oʻzbekiston Yadro fizikasi institutida "Kurchatov instituti" Milliy tadqiqot markazi filialining ochilishi haqida ham soʻz yuritilgan. Bu ilmiy aloqalarni mustahkamlashi va mutaxassislar tayyorlash imkoniyatlarini kengaytirishi mumkin boʻlgan hamkorlikning yana bir yoʻnalishidir.
Mamlakat uchun tadqiqot bazasini rivojlantirish oʻz atom dasturi fonida qoʻshimcha ahamiyat kasb etmoqda: Oʻzbekiston birinchi atom elektr stantsiyasini qurmoqda. Atom energetikasi rivojlanib borishi bilan materiallarning xususiyatlarini baholashga, muhandislik yechimlarini tekshirishga hamda uskunalarning xavfsizligi va ishonchliligi bilan bogʻliq tadqiqotlarda ishtirok etishga qodir boʻlgan mutaxassislarning roli ortib boradi.
"Oʻzbekiston hozir keng miqyosda atom energetikasi tomon harakatlanmoqda va Fanlar akademiyasi tomonidan qoʻyilgan ilmiy-texnik asos energetika dasturida oʻz ifodasini topadi", — dedi Yevgeniy Abakumov.
Keyin nima boʻladi?
Toshkentdagi uchrashuv MBIRdagi tadqiqotlar dasturi keng koʻlamli vazifalarni — yoqilgʻi va konstruktsion materiallarni sinashdan tortib, ishlatilgan yadro yoqilgʻisi komponentlaridan qayta foydalanish, radioizotoplar ishlab chiqarish va kompyuter modellarini takomillashtirishgacha boʻlgan sohalarni qamrab olishini koʻrsatdi.
Ushbu yoʻnalishlarning har biri ortida olimlar tekshirishi va takomillashtirishi kerak boʻlgan muayyan yechimlar turibdi. Baʼzi tajribalar jadal nurlanish va uzoq muddatli foydalanish paytida materiallarning oʻzini qanday tutishini aniqlashga yordam berishi kerak. boshqalari — hisob-kitob kodlarini tekshirish, xavfsizlikni baholash va yangi reaktor texnologiyalarini rivojlantirish uchun maʼlumotlar berishi lozim. Ayrim tadqiqotlar mutaxassislarni tayyorlash va ilmiy ishlanmalarda sunʼiy intellektni qoʻllash bilan bogʻliq boʻladi.
MBIR ishga tushirilgandan soʻng, tezkor neytronlarning yuqori oqimi nurlanish sinovlari imkoniyatlarini kengaytirishi kerak. Xalqaro sheriklik, oʻz navbatida, ilmiy markazlarga turli tadqiqot maktablarining maʼlumotlari va tajribasini birlashtirish, xarajatlarni taqsimlash va murakkab vazifalar ustida ishlash muddatlarini qisqartirish imkonini beradi.
Oʻzbekiston uchun loyihada ishtirok etish YAFIning amaldagi infratuzilmasini yangi tajriba imkoniyatlari bilan toʻldirish hamda atom fani va energetikasida talab yuqori boʻlgan tadqiqotlarni rivojlantirish imkoniyatini anglatadi.
"Yangi reaktorlar uchun reaktor"ning asosiy maqsadi ham aynan shunda: olimlarning ishlanmalarini tekshirish, kompyuter modellarini aniqlashtirish va atom texnologiyalarining keyingi avlodi uchun yechimlar tayyorlashga yordam beradigan tajriba asosini yaratish.