Тез нейтронлар, катта имкониятлар: Ўзбекистонга МБИР реактори нима учун керак?
Сентябрь ойи охирида Тошкент шаҳрида МБИР реактори негизидаги Халқаро тадқиқотлар маркази (МБИР ХТМ) Маслаҳат кенгашининг учинчи йиғилиши бўлиб ўтади. Унда турли мамлакатлардан 100 га яқин олим ва эксперт иштирок этиши кутилмоқда. Йиғилишнинг асосий мавзуларидан бири Ульяновск вилоятининг Димитровград шаҳрида барпо этилаётган МБИР реакторида амалга ошириладиган тажрибалар дастурини шакллантириш бўлади. Ўзбекистон мазкур халқаро ҳамкорлик лойиҳасида илмий-тадқиқот консорциумининг расмий аъзоси сифатида иштирок этмоқда. Бу эса мамлакатга ўз илмий тажрибаларини таклиф қилиш ва тадқиқотлар дастурини шакллантириш ҳуқуқини беради.
Имкониятларини такрорлаш қийин бўлган реактор
МБИР IV авлод тез нейтронли экспериментал реактори сифатида истиқболли реакторлар учун материаллар ва ёқилғини синовдан ўтказиш, радиоизотоплар ишлаб чиқариш ҳамда ҳисоблаш моделларини текшириш мақсадида қурилмоқда. У Ульяновск вилоятининг Димитровград шаҳридаги Атом реакторлари илмий-тадқиқот институти (НИИАР) майдонида барпо этилмоқда. Реакторнинг лойиҳавий иссиқлик қуввати 150 МВтни ташкил этади. Уни 2028 йилда ишга тушириш режалаштирилган бўлиб, шундан сўнг у дунёдаги энг юқори нейтрон оқимига эга илмий-тадқиқот реакторига айланади.
МБИРнинг асосий вазифаси атом илмини ривожлантиришга хизмат қилишдан иборат. Мутахассисларнинг таъкидлашича, у истиқболли ядровий тизимлар учун ёқилғи ва материалларни синовдан ўтказиш, радионуклидлар ишлаб чиқариш, ҳисоблаш моделларини текшириш ҳамда амалдаги кўплаб реакторларда яратиб бўлмайдиган шароитларни ҳосил қилиш имконини беради. Реактор конструкциясида натрий, қўрғошин, қўрғошин-висмут қоришмаси ва гелий каби турли совутгичлар учун алоҳида экспериментал каналлар мавжуд. Шу боис бир вақтнинг ўзида атом энергетикасининг бир нечта йўналиши учун материаллар ва жиҳозларни синовдан ўтказиш мумкин. Реактор ишга туширилишидан аввалоқ унинг атрофида Халқаро тадқиқотлар маркази ва консорциум ташкил этилган бўлиб, иштирокчилар келгусидаги илмий дастурни олдиндан шакллантирмоқда.
«Айрим радионуклидларни тез нейтронлар ёрдамида олиш мумкин. Масалан, ВВР-СМ реакторимизда баъзи радионуклидларни ишлаб чиқариш учун 2–3 ҳафта талаб этилса, МБИРда бу вазифани бир неча соат ичида бажариш мумкин. Шунингдек, ушбу реактор ёрдамида ноёб тадқиқотлар ўтказиш имкони мавжуд, чунки ҳозирча дунёда бундай нейтрон оқими ва энергияга эга бошқа реактор йўқ. Тез нейтронли бир нечта реакторлар мавжуд, аммо улардаги нейтрон оқими ўнлаб марта паст. Бу эса МБИРни жаҳон атом илмий ҳамжамияти учун алоҳида жозибадор қилади», — деди Илҳом Садиқов.
Илмий-тадқиқот реакторларининг жаҳон парки қариб бормоқда
Дунёдаги реакторлар билан боғлиқ вазиятни баҳолаш учун илмий-тадқиқот базаси ҳолатига назар ташлашнинг ўзи кифоя. Атом энергияси бўйича халқаро агентлик (МАГАТЭ)нинг илмий-тадқиқот реакторлари базаси маълумотларига кўра, бугунги кунда 54 мамлакатда қарийб 230 та илмий-тадқиқот реактори фаолият юритмоқда. Атом илми тарихи давомида 800 дан ортиқ реактор қурилган бўлса-да, уларнинг аксарияти аллақачон тўхтатилган ёки эксплуатациядан чиқарилган.
Илмий-тадқиқот реакторлари парки тез суръатларда қариб бормоқда. МАГАТЭ маълумотларига кўра, амалдаги реакторларнинг қарийб 70 фоизи 40 йилдан ортиқ вақтдан бери ишламоқда. Улардан деярли ярми 50 йиллик маррани босиб ўтган, ҳар бешинчи реактор эса 60 йилдан зиёд фаолият юритмоқда. Ёшнинг ўзи реакторнинг яроқсизлигини англатмайди. Мутахассислар таъкидлашича, мунтазам диагностика ва модернизация қилинса, бундай қурилмалар яна узоқ йиллар хизмат қилиши мумкин. Бироқ уларга хизмат кўрсатиш харажатлари ошиб боради, жиҳозлар эскиради ва реактор тўлиқ тўхтатилгач, айрим илмий ҳамда ишлаб чиқариш имкониятлари қайтариб бўлмайдиган тарзда йўқолади.
Илмий-тадқиқот ядровий қурилмаларини янгилаш суръатлари эса ҳозирча пастлигича қолмоқда. МАГАТЭнинг сўнгги маълумотларига кўра, 18 мамлакатда қурилаётган ёки режалаштирилган 23 та илмий-тадқиқот реактори лойиҳаси мавжуд. Шу нуқтаи назардан МБИР лойиҳаси юқори нейтрон оқимига эга бўлган кам сонли янги реакторлардан бири сифатида ажралиб туради. Унда қуввати пастроқ қурилмалар ёки эксплуатация муддати якунига яқинлашаётган реакторларда амалга ошириш қийин бўлган тажрибаларни ўтказиш мумкин.
Нафақат кириш имконияти, балки тўлақонли иштирок
Ядро соҳаси олимларининг МБИР реакторидан фойдаланиши очиқ консорциум орқали ташкил этилган. Унинг Маслаҳат кенгаши иштирокчиларнинг таклифларини кўриб чиқади, устувор йўналишларни белгилайди, қўшма дастурларни мувофиқлаштиради ва реакторнинг илмий юкламасини шакллантиришда иштирок этади.
Ўзбекистон Ядро физикаси институти (ЯФИ) орқали мазкур лойиҳага биринчи бўлиб қизиқиш билдирган мамлакатлардан бири бўлди. 2022 йил ноябрь ойида Сочи шаҳрида ўтган Atomexpo форуми доирасида ЯФИнинг консорциумга қўшилиши бўйича ҳуқуқий жиҳатдан мажбурий шартлар расмийлаштирилди. 2025 йил 16 июль куни эса ЯФИ консорциумга қўшилиш тўғрисидаги келишувни имзолаб, МБИР негизидаги халқаро тадқиқотлар дастурининг расмий иштирокчисига айланди. Бу аъзолик Ўзбекистон олимларига реактор ишга тушгач унда миллий илмий дастурлар доирасида тадқиқотлар ўтказиш ҳуқуқини беради.
Лойиҳага эрта қўшилиш амалий жиҳатдан катта аҳамиятга эга. Бундай қурилмаларда тажриба ўтказиш узоқ тайёргарликни талаб қилади. Бунинг учун нурлантириш шартларини ҳисоблаш, намуналарни танлаш, экспериментал каналлар режимини келишиш ҳамда реакторгача ва реактордан кейинги тадқиқотлар дастурини олдиндан белгилаш зарур. Лойиҳада бошидан иштирок этаётган томонлар ўз илмий вазифаларини дастур шакллантирилаётган пайтнинг ўзидаёқ унга киритиш имконига эга бўлади.
Радиоизотоплар ва янги материаллар
Ядро физикаси институти олимлари белгилаган биринчи илмий йўналишлардан бири — тез нейтронлар ёрдамида радионуклидлар олиш ҳисобланади. Бу фақат айрим изотопларни ҳафталар ўрнига бир неча соат ичида ишлаб чиқариш имконияти билан чекланмайди. Янги қурилма тиббиёт диагностикаси, даволаш, саноат ҳамда фундаментал фан учун зарур бўлган изотопларни олиш имкониятларини ҳам кенгайтириши мумкин.
Шунингдек, Ядро физикаси институти МБИР ёрдамида янги материалларни ишлаб чиқиш режаларини ҳам маълум қилди. Масалан, ядровий ёқилғи, иссиқлик чиқарувчи элементлар қобиғи ва истиқболли реакторлар учун конструкцион қотишмалар юқори ҳарорат, кучли нурланиш ҳамда узоқ йиллик нейтрон таъсирига бардош бериши лозим. Бундай хусусиятларни фақат назарий ҳисоб-китоблар орқали баҳолаб бўлмайди, бунинг учун ҳақиқий нурлантириш тажрибалари талаб этилади. МБИРнинг юқори нейтрон оқими материал бир неча йил давомида энергетик реакторда тўплайдиган дозани ҳафталар ичида йиғиш имконини беради. Шу боис синовлар тезроқ ўтади ва материал тузилиши ҳамда мустаҳкамлигидаги ўзгаришлар анча эрта намоён бўлади.
Ядро физикаси институти белгилаган учинчи илмий йўналиш — ядровий астрофизикадир. Институт олимлари юлдузлар ичида кечадиган реакцияларни ўрганмоқда. Бироқ ҳозирча бу тадқиқотларнинг катта қисми назарий ҳисоб-китоблар даражасида қолмоқда.
«Икки лабораториямизда юлдузларда кечадиган астрофизик реакциялар бўйича тадқиқотлар олиб борилмоқда. Амалдаги реакторларимизда юлдузлардаги каби шароитларни моделлаштириш деярли мумкин эмас. МБИРда эса юлдузлардаги шароитларга жуда яқин бўлган нейтрон спектрини ҳосил қилиш мумкин. Шунинг учун ҳозир назарий ҳисоб-китоблар асосида бажарилаётган ишлар МБИР негизида экспериментал жиҳатдан ҳам текширилиши мумкин», — деди Илҳом Садиқов.
Фойдаланиш лозим бўлган имконият
МБИР лойиҳасида иштирок этиш Ўзбекистоннинг ўз тадқиқот базасини алмаштирмайди ва мамлакатга янги реактор бермайди. Бироқ мазкур лойиҳа доирасида иштирок этиш ноёб илмий инфратузилмадан халқаро даражада фойдаланиш имконини яратади. Бу асосда кўп йиллик илмий дастурларни амалга ошириш, мутахассислар тайёрлаш ҳамда назарий ҳисоб-китобларни амалий экспериментларга айлантириш мумкин бўлади.
«Бу аъзолик бизга реакторнинг экспериментал каналларидан фойдаланиш ва унга тўлиқ кириш имконини беради. Реактор ишга тушгач, биз у ерга бориб, худди ўз реакторимизда ишлаганимиз каби тадқиқотлар ўтказишимиз мумкин. Бу ҳақиқатан ҳам ноёб имконият», — деди олим.
МБИР ҳали қурилиш босқичида бўлса-да, унинг илмий дастури ҳозирнинг ўзидаёқ шакллантирилмоқда. Ўзбекистон учун Тошкентда ўтадиган навбатдаги йиғилишнинг аҳамияти фақат унинг мамлакатда ўтказилиши билан чекланмайди. Бу миллий илм-фаннинг устувор йўналишларини олдиндан белгилаш, ўз илмий лойиҳаларини таклиф қилиш ва уларни ўн йиллаб амалга ошириладиган тадқиқотлар дастурига киритиш имкониятини беради. Шу тариқа халқаро консорциумдаги иштирок мамлакатга янги технологиялар, юқори малакали кадрлар ва аниқ илмий натижалар олиб келиши мумкин.