Вісник НАН України. 2017. № 9. С.75-82
https://doi.org/10.15407/visn2017.09.074
КОВАЛЕНКО Олександр Васильович —
кандидат технічних наук, завідувач лабораторії фізико-технічних проблем джерел ядерних випромінювань відділу Центр екологічних проблем атомної енергетики НАН України
ДАВИДОВСЬКИЙ Володимир Володимирович —
доктор фізико-математичних наук, завідувач відділу теорії ядерних процесів Інституту ядерних досліджень НАН України
ВИШНЕВСЬКИЙ Іван Миколайович —
академік НАН України, почесний директор Інституту ядерних досліджень НАН України
РОЗВИТОК ЯДЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ІНСТИТУТІ ЯДЕРНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ НАН УКРАЇНИ
У статті розглянуто перспективні напрями розвитку ядерних технологій. На основі огляду закордонних джерел літератури і наукових прогнозів визначено інноваційні складові для ефективного використання матеріально-технологічної бази, наукового і кадрового потенціалу Інституту ядерних досліджень НАН України, що підтверджується перспективними і конкурентоспроможними результатами роботи Інституту за останні роки.
Ключові слова: ядерні технології, ядерна медицина, матеріально-технологічна база, науковий потенціал, інноваційний розвиток.
Понад 20% із першої сотні найбільших транснаціональних корпорацій світу використовують у технологічних і виробничих процесах різні ядерні технології для вирішення важливих завдань глобального розвитку, а саме, поліпшення системи охорони здоров’я населення, зокрема для посилення боротьби з онкологічними захворюваннями, в хірургії; продовольчого забезпечення населення; зниження енергетичного дефіциту, як у частині підвищення ефективності використання традиційних джерел (холодний крекінг нафти, збільшення нафтовіддачі нафтоносних пластів та ін.), так і в плані розвитку біопаливних технологій; дотримання екологічної безпеки — переробка відходів, очищення стічних вод, викидних газів тощо; підвищення ефективності систем безпеки — створення доглядових систем пасажирів і багажу, систем неруйнівного контролю та для розв’язання багатьох інших проблем.
Одним із найактуальніших напрямів досліджень, що активно розвивається в останні десятиліття, є ядерна медицина. Беззаперечні переваги методів ядерної медицини зумовили її сталий розвиток, і зараз у багатьох країнах світу ці методи стали невід’ємною частиною клінічної практики. Світове виробництво і попит на радіофармацевтичні препарати постійно зростає, приблизно на 10–15% щороку. У всьому світі на потреби ядерної медицини витрачають понад 50% річного виробництва радіонуклідів. Тільки в США щороку виробляється близько 13 млн наборів для діагностичних процедур і 100 млн лабораторних тестів, застосовується більш як 50 тис. терапевтичних доз, у галузі ядерної медицини практикують понад 30 тис. фахівців. І це далеко не єдиний напрям ядерних технологій, зумовлений потребами суспільства.
У цій роботі ми розглянемо актуальні напрями, переваги та наявний матеріально-технічний і науково-інноваційний базис Інституту ядерних досліджень НАН України для подальшого конкурентоспроможного розвитку ядерних технологій в Україні.
Огляд перспективних напрямів розвитку ядерних технологій у світі. Сьогодні суспільство стоїть на межі між формуванням недовіри до ядерних технологій через аварії у Чорнобилі та Фукусімі і швидко зростаючою потребою в електричній енергії для забезпечення життєдіяльності як кожної окремої людини, так і суспільства в цілому [1].
У сучасному світі найшвидшими темпами ядерні технології розвивають Китай та Індія, а також деякі азійські країни. Фундаментальні розробки в зазначеній сфері традиційно мають Франція, Канада, Росія, США. На ринку ядерних технологій успішно функціонують альянси, наприклад АRЕVА NP (Франція) — Mitsubishi Heavy Industries (Японія), Westinghouse Electric (США) — Toshiba (Японія), Hitachi (Японія) — General Electric (США) [2].
Розвиваючи ядерні технології, країни світу орієнтуються не лише на отримання стабільного джерела енергії, а й на можливість скоротити викиди парникових газів та відходи виробництва, від яких потерпає вся планета. Наприклад, Китай розглядає ядерні технології як довгострокову перспективу розвитку економіки. Одна з переваг використання ядерних технологій для Китаю — скорочення викидів СО2 та зменшення обсягів відходів промислового виробництва. Враховуючи успіхи у зазначеній сфері, Китай може наздогнати Росію, ставши її головним конкурентом на близькосхідних ринках збуту продукції, що виготовляється із застосуванням ядерних технологій [3].
Подібна ситуація спостерігається в Індії, де частку ядерної енергетики в загальному енергобалансі країни до 2030 р. планується підвищити більш як у 7 разів — до 25 %, що відповідає 40 ГВт виробленої електроенергії, і підняти рівень застосування ядерних технологій у різних сферах промислового виробництва за одночасного скорочення обсягів відходів [1].
На окрему увагу заслуговує розвиток ядерних технологій у країнах ЄС. Важливість використання ядерних технологій відображується в рішеннях загальноєвропейського рівня, прийнятих у зв’язку з необхідністю скорочення до 2020 р. викидів парникових газів на 20% [4].
Серед країн — членів ЄС Франція вважається найбільшою ядерною державою, оскільки посідає друге місце у світі після США за кількістю діючих реакторів і науково-дослідних центрів з розроблення та розвитку ядерних технологій. Сьогодні в країні діє спеціальний Інститут радіозахисту та ядерної безпеки, який займається вивченням та експертизою ядерних ризиків і радіологічних наслідків.
Ще у 1998 р. аналітична компанія із США Frost&Sullivan оприлюднила результати дослідження, в яких передбачалося різке зростання застосувань препаратів та діагностики ядерної медицини. Цей прогноз виправдався в ЄС, США, Японії та інших країнах, де активно використовують радіоактивні ізотопи для лікування онкохворих. На підтвердження передбачень аналітиків Науковий комітет Організації Об'єднаних Націй з питань дії атомної радіації наголосив, що медичне опромінення, особливо діагностична радіологія, є на сьогодні найпотужнішим штучним джерелом впливу іонізуючого випромінювання, і масштаби його застосування продовжують зростати швидкими темпами [5], що зумовило розвиток ядерних технологій у фармацевтиці [5–7].
Однак країною, яка кардинально змінила вектор розвитку ядерної енергетики та застосування ядерних технологій серед розвинених країн, є Німеччина. 14 березня 2011 р. Канцлер ФРН Ангела Меркель оголосила про перегляд стандартів безпеки для німецьких АЕС, і цю дату можна вважати початком радикальних змін [1]. Тоді ж було створено Етичну комісію безпечного енергопостачання (Ethics Commission for a Safe Energy Supply), яка й рекомендувала відхід країни від ядерної енергетики до 2021 р. і обережне використання ядерних технологій у виробництві [5].
За прогнозами фахівців, такі країни, як Польща, Румунія, Чехія, Словаччина, Болгарія, Словенія, Литва, за певних обставин мають перспективи у вирішенні кількох найважливіших завдань: отримання значних обсягів відносно недорогої електроенергії та розвинення ряду технологій з використанням енергії ядерного поділу [3].
У 2014 р. Європейська комісія прийняла Стратегію енергетичної безпеки [8]. І хоча здебільшого рекомендації Стратегії стосуються саме енергетичної безпеки, все ж можна виділити ключові моменти розвитку ядерних технологій, такі як підтримка досліджень і розробок у межах Рамкової програми ЄС «Горизонт-2020» [9] і сприяння соціальному діалогу щодо розвитку перспективних та екологічно безпечних ядерних технологій [8].